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1、INCONEL 625 技術(shù)數(shù)據(jù)
INCONEL 625 技術(shù)數(shù)據(jù)
平均拉伸數(shù)據(jù)，室溫*，1600 (871)，熱，686868，平均破裂數(shù)據(jù)，表*。
精加工，硬質(zhì)合金刀具應(yīng)比高速刀具具有更小的角度，并且操作速度可以更高，建議使用硫基切削液，加工后徹底清潔工件，以防止后續(xù)熱處理過程中表面受到污染，氯添加劑將是一種替代方法，1600 (871)。
*單次加熱的單次測(cè)試，**1875F (1024C)，快速冷卻，82 (565)36 (248)12 (83)，6°6°--，1400 (760)。
0.06/.0100.05/0.060.03/0.，142.9 (985)145.5 (1003)14，68 Btu-inhttp://www.touti，可加工性，71 (490)27 (186)6.7 (46)，鉻，0.102 Btu/lb-°F0.1070.111，0.2%偏移時(shí)的屈服強(qiáng)度。
ksi (MPa)，毫米/轉(zhuǎn)，B97，加工 熱加工可在 2100°F (1149°C) ，應(yīng)注意避免摩擦生熱。
否則會(huì)導(dǎo)致過熱，超過 2100°F (1149°C)，合金 625 在低于 1850°F (1010°C，低于此溫度的工件應(yīng)重新加熱，建議均勻減少以避免形成雙相晶粒結(jié)構(gòu)，建議精加工減少約 15/20%，81，16152019。
20.0，8.44 克/立方厘米，sfpm，元素，健康）狀況。
* 每個(gè)溫度下五次測(cè)試的平均值，12111514，8°14-18°8°25°最多 45°，形式，10004000800016000，測(cè)試溫度，F(xiàn)(C)，*在 1925°F (1052°C) 下退火。
快速冷卻，0.2%偏移時(shí)的屈服強(qiáng)度，Ksi (MPa)，138.8（957）133.3（919）129.4，退火**。
10004000800016000，——，平均夏比 V 型缺口沖擊強(qiáng)度，110，464444424344，8.00，0.015，——。
角度，比熱，1200 (649)，車削鉆孔 (.500"/12.70mm)攻絲銑削鉸，429 J/kg-°C44646348049651，B94。
測(cè)試溫度，°F(°C)，60 (414)20 (138)**3.7 (26，7575，656665，68-40068-60068-80068-1000。
38414445454647706910889，公制單位，極限抗拉強(qiáng)度，Ksi (MPa)，在1925°F (1052°C) 下退火，快速冷卻，硬度。
洛氏，老化時(shí)間，小時(shí)，老化溫度，F(xiàn) (C)，密度，——，最大限度。
板，1/2 英寸（12.7 毫米）厚，磷，巴爾，1200 (649)，極限抗拉強(qiáng)度，ksi (MPa)。
0.015，英尺磅，68.3 (471)66.4 (458)63.7 ，低切削速度、剛性刀具和工件、重型設(shè)備、充足的冷卻液，12-2010-125-1010-208-10，0100200300400500600，鋁。
平均拉伸數(shù)據(jù)，片材*，742123925727529321112，伸長(zhǎng)率為2"%，健康）狀況，0.10。
手術(shù)，板，3/8 英寸（9.5 毫米）厚，67.9 (468)，——，30292632，老化時(shí)間，小時(shí)。
1.26 微歐米1.271.281.291.301，平均斷裂強(qiáng)度，KSI（兆帕）的時(shí)間指示的，0.50，老化時(shí)間，小時(shí)，極限抗拉強(qiáng)度。
ksi (MPa)，47，老化溫度，F(xiàn) (C)，片材，* 0.0.78-0.155"厚。
0.40，用于車床車削操作的高速切削刀具，合金 625 是一種非磁性、耐腐蝕和抗氧化的鎳基合，在低溫至 2000°F (1093°C) 的溫度范，其出色的強(qiáng)度和韌性主要源自難熔金屬、鈮和鉬在鎳鉻基，該合金具有優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度和對(duì)氯離子的抗應(yīng)力腐蝕開裂。
625 合金的一些典型應(yīng)用包括隔熱罩、熔爐硬件、燃，1600 (871)，*基于 146 次測(cè)試的平均值**基于 67 次測(cè)，*** 基于 4 次或更少測(cè)試的平均值，1200 (649)1400 (760)1600 ，碳，后傾角正側(cè)傾角端部間隙端部切削刃側(cè)部切削刃。
10 小時(shí)，49.6 微歐英寸，50.050.450.851.251.652.0，形式，606060，物理特性。
131.5 (907)，5.00，10004000800016000，* 1/2 英寸四次測(cè)試的平均值，(12.7mm) 板從單一加熱。
**1875F (1024C)，快速冷卻，165.0 (1138)163.6 (1128)1，——，平均沖擊強(qiáng)度，板材 *。
0.014-0.063"厚的板材，室200（93）400（204）600（316）8，20-20420-31620-42720-5382，——，多發(fā)性硬化癥。
1400 (760)，0.2%偏移時(shí)的屈服強(qiáng)度，ksi (MPa)，95.5 (658)104.1 (718)97.4，4.15，322123925727529321112，67.4 (465)，——。
硫，45，鎳，硅，老化溫度，F(xiàn) (C)。
——，5454，17121312，10004000800016000，13.1 x 10(-6)m/m-°C13.513。
0.250.15/0.25------，100040008000，知識(shí)產(chǎn)權(quán)，1000 小時(shí)，9.8 W/M-°C11.413.415.517.，23100200300400500600，粗加工，導(dǎo)熱系數(shù)。
平均動(dòng)態(tài)彈性模量，psi x 10(6) (MPa)，速度，100 小時(shí)，在1925°F (1052°C) 下退火。
快速冷卻，板，1/2 英寸（12.7 毫米）厚，鈷，66.2 (456)，30.2（208000）29.2（201000）2，1.00，時(shí)效硬度。
室溫*，伸長(zhǎng)率為2"%，平均動(dòng)態(tài)彈性模量 *，72.0（496）67.3（464）62.2（42，23100200300400500600，J，0.40。
1400 (760)，英制單位，46，在1925°F (1052°C) 下退火，快速冷卻。
22，65.5 (452)67.0 (462)80.0 ，形式，可，鐵，0.0100.006/0.010------，形式。
7.3 微英寸/英寸-°F7.57.78.08.4，11854，合金 625 經(jīng)受住了許多腐蝕環(huán)境，在堿性、鹽水、淡水、中性鹽和空氣中，幾乎不發(fā)生侵蝕，鎳和鉻提供對(duì)氧化環(huán)境的抵抗力，鎳和鉬提供對(duì)非氧化氣氛的抵抗力。
鉬可以防止點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕，鈮在焊接過程中穩(wěn)定合金以防止敏化，耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性能優(yōu)良，該合金在高溫下可抵抗結(jié)垢和氧化，焊性 焊接可以通過使用鎢電極或自耗電極的氣體保護(hù)工，不需要對(duì)焊縫進(jìn)行焊后熱處理以保持耐腐蝕性。
可以焊接重約束部分，并且焊縫的機(jī)械性能遵循與母材性能相同的趨勢(shì)，應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)做法，例如清潔表面、良好的接頭對(duì)齊、較厚部分的 U 形接，10.0，58，硬度，洛氏 A。
742123925727529321112，100040008000，1200 (649)，電氣電阻率，——。
板，***1/4"1/2"3/4"1.00"1-1/2，最小，127.7 (880)，鈦，鉬。
10004000800016000，——，退火**，房間20040060080010001200140，——，2 英寸（50.8 毫米）伸長(zhǎng)率。
百分比，23.0，132.0 (910)，冷成型，3.15，退火**，喂養(yǎng)。
28241812，B94B98B98B97B97C20，華氏度，錳，在1925°F (1052°C) 下退火，快速冷卻。
72，*單次加熱的三個(gè)測(cè)試的平均值，**1875F (1024C)，快速冷卻，測(cè)試溫度，°F(°C)，合金 625 可以通過標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行冷成型，當(dāng)材料因冷加工而變得太硬時(shí)。
可通過工藝退火恢復(fù)延展性，130.0 (896)130.0 (896)127，平均硬度和拉伸數(shù)據(jù)，室溫，100040008000，0.50。
℃，*在 1925°F (1052°C) 下退火，快速冷卻，**外推，平均熱膨脹系數(shù)，10004000800016000。
——，122.3 (843)117.9 (813)117，高速鋼的切削速度，鈮 + 鉭，132.0 (910)130.0 (896)132。
0°，需要?dú)浠c浴來對(duì)這種合金進(jìn)行除垢，氫化鈉處理后，應(yīng)將材料浸入 165°F (74°C) 的硫酸浴中，然后需要在 145°F (63°C) 的氮?dú)浞嵩?，沖洗。
硫酸溶液：16%（重量），H 2 SO 4，硝酸溶液：按重量計(jì)8% HNO 3和按重量計(jì)3% ，用于宏觀檢查的酸蝕刻 - 將材料電解到 3:1 H，在 0.645 amp/in2 (25.4 A/m，0.305 磅/立方英寸，合金 625 具有三種基本熱處理：(1) 高固溶退。
(2) 低固溶退火 - 1700/1900°F (，空氣淬火或更快，(3) 應(yīng)力消除 - 1650°F (899°C)，空氣淬火，在上述溫度下的時(shí)間取決于體積和切片厚度，例如，條帶所需的時(shí)間比大段要短，1 號(hào)和 2 號(hào)處理的溫度通常保持 1/2 至 1。
3 號(hào)處理的溫度通常保持 1 至 4 小時(shí)，1 號(hào)處理不常用于低于 1500°F (816°C，它通常用于 1500°F 以上且抗蠕變性很重要的場(chǎng)，高固溶退火還用于為溫和的加工操作（如冷軋或拉拔）提，2 號(hào)處理是使用過的處理，可在從環(huán)境溫度到 1900°F (1038°C) ，低溫下的延展性和韌性也非常好，當(dāng)需要最大疲勞、硬度、拉伸和屈服強(qiáng)度特性時(shí)。
建議在低于 1200°F (649°C) 的溫度下，低溫下的延展性和韌性非常好，當(dāng)疲勞強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度需要達(dá)到 1500°，有時(shí)會(huì)使用 3 號(hào)處理，151175。
頂刊《AM》：增材制造Cu
2.實(shí)驗(yàn)程序，江蘇激光聯(lián)盟陳長(zhǎng)軍原創(chuàng)作品，基于AM的技術(shù)，例如DED和選擇性激光熔化(SLM )，已經(jīng)被研究來改變范例，并且已經(jīng)導(dǎo)致具有保形冷卻通道(CCC)的模具的制造，CCC是遵循模具形狀的通道，以保證快速和均勻的冷卻。
例如，通過SLM創(chuàng)建多個(gè)冷卻通道布局，并研究制造的模具的表面粗糙度和冷卻均勻性，激光金屬沉積(LMD)被用來生產(chǎn)CCC，并與傳統(tǒng)的鉆孔直通道進(jìn)行比較。
有CCC的零件經(jīng)歷了更均勻的溫度分布和整體更低的溫，與僅具有線性冷卻通道的模具相比，通過AM和機(jī)械加工的混合制造的注射模具大大減少了循，此外，與具有直通道的傳統(tǒng)模具相比。
具有CCC的附加制造工具有助于減少零件變形，這是因?yàn)闇囟茸兓瘻p小了，圖2.(a)鐵-銅，(b)鐵-鎳，和(c)銅-鎳的二元合金相圖，圖5.DED制造(a) Cu-D22-H13 MM。
圖4顯示了定制DED系統(tǒng)的原理圖和設(shè)置，以生產(chǎn)本研究中的樣品，該系統(tǒng)由激光器、氣體供給組件、粉末供給器、運(yùn)動(dòng)控制，激光系統(tǒng)是IPG YLR-1000-WC摻鐿連續(xù)波，其峰值功率為1 kW，波長(zhǎng)為1064 nm，光束直徑為3 mm。
使用粉末進(jìn)料系統(tǒng)(Powder Motion La，該粉末進(jìn)料系統(tǒng)具有陶瓷噴嘴(圖 4b)，粉末進(jìn)料噴嘴的內(nèi)徑為1.5毫米，在基底上方的間隔距離為15毫米，氬氣用作粉末運(yùn)載介質(zhì)。
將顆粒從粉末容器輸送到熔池，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)平臺(tái)被設(shè)計(jì)成在激光器部件靜，刀具路徑是單軌多層，Cu和D22沿其從左至右沉積，隨后從右至左沉積，材料沉積是在氬氣環(huán)境中進(jìn)行以防止沉積物氧化。
制造的Cu-D22-H13 mm和D22-H13 ，分別是a和b，與傳統(tǒng)制造的單一材料結(jié)構(gòu)相比，多金屬結(jié)構(gòu)(MMS)可以提供更廣泛的特性，包括化學(xué)(腐蝕、氧化等)，)、熱物理(密度、導(dǎo)熱率等，)和機(jī)械(抗拉強(qiáng)度、延展性、硬度等)，增加這些特性的范圍可以促進(jìn)更好的應(yīng)用。
包括在極端環(huán)境中的應(yīng)用，已經(jīng)進(jìn)行了許多研究來證明結(jié)合不同材料用于特定應(yīng)用的，例如，鈦合金已經(jīng)成功地與奧氏體不銹鋼結(jié)合，將鈦合金的高強(qiáng)度重量比和超耐熱性能與不銹鋼的良好可，這種組合已經(jīng)用于航空航天和核應(yīng)用。
還研究了Inconel (IN718和IN625)，以將Inconel的高強(qiáng)度、耐腐蝕性、抗蠕變性和疲，此外，已經(jīng)進(jìn)行了制造由鈦/鋁制成的雙金屬結(jié)構(gòu)的研究，鈦/銦718 、銅/鋁、以及銅/銦718，據(jù)悉。
增材制造頂刊《Additive Manufactu，利用Ｎｉ基材料作為過渡，制備出Cu-H13工具鋼材料，本文為第一部分，圖6.(a)Cu-D22-H13 MMS上的分段拉。
(b)D22-H13 DJ上的分段拉伸試樣，(c)拉伸樣品的尺寸，參考資料：Laser aided additive，International Journal of ，Volume 172，January 2022，103817。
因此，可與Cu和Fe形成合金的中間材料可用作結(jié)合劑來結(jié)合，因?yàn)镹i可以與Cu形成固溶體，所以含有高含量Ni的材料通常被用作這種中間層，例如，41０C不銹鋼被用作H13沉積物和銅合金基材之間的，結(jié)構(gòu)的拉伸測(cè)試顯示界面處的低結(jié)合強(qiáng)度。
Onuike等人成功沉積了GRCop-84(銅基合，%鉻和5.8wt%，%Nb)／718，由于鎳基高溫合金通常包覆在H13上以提高高溫下的耐，IN718可以提供將Cu與H13鍵合的解決方案，圖3.(a) Cu-H13 DJ，(b) Cu-D22-H13 MMS和(c) D2。
此外，鎳的CTE為13.3×10ｅｘｐ（6）/°C，介于銅和H13之間，因此，在銅和鎳之間插入鎳由于CTE值的差異，H13可以減輕殘余應(yīng)力的發(fā)展，此外，Ni具有高熱導(dǎo)率。
因此不會(huì)阻礙Cu-Ni-H13 中的大部分熱傳遞，考慮到上述事實(shí)，鎳是結(jié)合銅和H13的良好候選者，D22被選作中間層，因?yàn)樗饕蒒i (> 95 wt，%)，硼和硅的存在有助于形成硬質(zhì)硼化物和硅化物相，即使在高溫下也有利于其耐磨性。
此外，D22易于加工主要用于修理模具，這與本研究的應(yīng)用是一致的，圖4 (ａ）DED過程的示意圖和(b)實(shí)驗(yàn)裝置，直接在H13上沉積Cu是最費(fèi)時(shí)和能量的有效方法，然而。
根據(jù)銅-鐵相圖 (圖，2a)中，將Cu和H13直接結(jié)合是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)橹挥蟹浅Ｉ倭康腃u(小于2.5ｗｔ%)可以在形，在室溫下還原α-Fe，直接連接Cu和H13將最有可能以富銅和富鐵材料的交，因?yàn)殂~基本上不能溶解在鐵中，此外。
根據(jù)Cu和H13的熱性質(zhì)(表2)，H13位置-與銅(17×10ｅｘｐ（6）/°C)相，具有低得多的CTE(10.4×10?。澹穑?）/，這一事實(shí)將在雙材料界面處產(chǎn)生顯著的殘余應(yīng)力，這將很可能導(dǎo)致開裂，H13工具鋼(H13)是熱加工和冷加工工具應(yīng)用中最，因?yàn)樗哂懈叽阃感浴⑼怀龅哪湍バ砸约皟?yōu)異的韌性和抗，模具的常規(guī)制造包括從固體退火H13塊中機(jī)械加工這些。
隨后熱處理這些部件以獲得所需的高硬度和強(qiáng)度，AM可以為具有非常復(fù)雜的幾何形狀和可比質(zhì)量的自由成，模具/鑄模中需要冷卻通道，因此在使用過程中冷卻劑可以通過通道循環(huán)以冷卻模具/，組件的效率和充分冷卻至關(guān)重要，因?yàn)椴怀浞值睦鋮s會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)周期服役時(shí)間并引入熱致缺陷，如疲勞和翹曲。
在傳統(tǒng)的制造模式中，冷卻通道是通過鉆孔形成的，因此是直的，導(dǎo)致不均勻的熱傳遞、不均勻的冷卻和熱致應(yīng)力，據(jù)報(bào)道，對(duì)于Cu-AISI 1013鋼系統(tǒng)，當(dāng)Cu濃度在5wt %范圍內(nèi)時(shí)。
從沉積物中發(fā)現(xiàn)凝固裂紋，殘余應(yīng)力還會(huì)導(dǎo)致Cu-H13界面開裂，在激光加熱和隨后的冷卻循環(huán)中，Cu和H13的溫度經(jīng)歷周期性變化，在加熱階段。
Cu的表面溫度遠(yuǎn)高于下襯底的表面溫度，同樣，在冷卻階段，銅的冷卻速度更快，在加熱階段，由于銅的溫度較高，銅的膨脹受到較冷襯底的限制。
導(dǎo)致襯底承受拉伸應(yīng)力，銅產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，圖1.(a) Cu和(c) D22粉末的SEM圖像，(b) Cu和(d) D22的粒度分布，未完待續(xù)，江蘇激光聯(lián)盟激光紅歡迎您的持續(xù)關(guān)注，圖7.(a)Cu-H13 DJ的縱剖面概述圖。
顯示(b)1區(qū)、(c)2區(qū)和(d)3區(qū)結(jié)構(gòu)的顯微圖，當(dāng)應(yīng)力超過任一材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，塑性變形開始發(fā)生，材料開始開裂，這項(xiàng)研究表明H13對(duì)熱應(yīng)力誘發(fā)的裂紋更敏感，因?yàn)榱鸭y主要分布在基底區(qū)域。
在Cu-H13圓柱形芯的熱疲勞試驗(yàn)中也觀察到了這種，其中裂紋是在當(dāng)H13涂覆在銅基底上時(shí)沉積H13，本研究中使用的材料包括Royal Metal Po，選擇純銅是因?yàn)樵阢~中添加其他元素會(huì)顯著降低其熱導(dǎo)率，使用掃描電子顯微鏡對(duì)Cu和D22粉末進(jìn)行表征，每種材料的代表性圖像見圖1，使用ImageJ分析兩種粉末的粒度和分布，分析表明。
銅和D22的平均粒徑分別為110微米和62微米，在退火條件下，基底是AISI H13，3.1.微觀結(jié)構(gòu)表征，圖 7b在靠近雙材料界面的Cu中呈現(xiàn)柱狀晶粒，向上層生長(zhǎng)。
這種柱狀晶粒的形成是DED工藝中快速定向凝固的結(jié)果，在沉積過程中，激光掃描基底的頂面以產(chǎn)生熔池，當(dāng)填充材料被輸送到熔池中時(shí)，它迅速凝固，當(dāng)在室溫下的襯底上沉積材料時(shí)。
初始的冷卻速率，例如，陳等人報(bào)道了在襯底上沉積第一層IN718的冷卻速率，Hejripour等人報(bào)告冷卻速率為800 K/s，https://doi.org/10.1016/j。
江蘇激光聯(lián)盟導(dǎo)讀：，相反，在隨后的凝固冷卻過程中，Cu的冷卻速度要快得多，因此，Cu經(jīng)歷收縮，并且其收縮受到基板的限制。
導(dǎo)致基板中的壓縮應(yīng)力和Cu中的拉伸應(yīng)力，因此，基底和銅經(jīng)歷了循環(huán)拉伸和壓縮應(yīng)力，高冷卻速率導(dǎo)致形成與熱量相反生長(zhǎng)的柱狀晶粒流向，這種現(xiàn)象通常在許多材料的AM中觀察到，例如鎳基和鈷基合金，區(qū)域1中銅的平均晶粒尺寸為寬度為200微米，最大為長(zhǎng)度為1000微米。
在打印后續(xù)層時(shí)，激光-由于銅的高導(dǎo)熱率，產(chǎn)生的熱量被快速轉(zhuǎn)移到先前沉積的下層，此外，由于H13具有比Cu低得多的導(dǎo)熱率，所以熱量不會(huì)迅速消散，因此，二次加熱容易提高Cu再結(jié)晶點(diǎn)以上的溫度。
引起晶粒長(zhǎng)大，由于非常有限的層擴(kuò)散，在D22-H13界面經(jīng)歷了元素含量的急劇轉(zhuǎn)變，在D22-Cu界面上，檢測(cè)到Cu和Ni的逐漸過渡。
表明連續(xù)的元素?cái)U(kuò)散，拉伸試驗(yàn)表明，Cu-D22-H13 MMS試樣在Cu區(qū)斷裂，其形貌表明為韌性斷裂，D22-H13 DJ在D22區(qū)域失效，盡管延伸主要發(fā)生在H13區(qū)域。
Cu-D22-H13 MMS和D22-H13 DJ，表明了強(qiáng)的結(jié)合強(qiáng)度，顯微硬度測(cè)量觀察到H13表面的硬度由于激光硬化而增，材料硬度在Cu-H13 DJ中迅速下降，但在Cu-D22-H13 mm中逐漸下降，因?yàn)镈22中的Ni擴(kuò)散到多層Cu中，熱導(dǎo)率測(cè)試表明，與純H13相比。
Cu-D22-H13多晶材料的總熱導(dǎo)率提高了約10，Cu的體積分?jǐn)?shù)可以顯著影響Cu-D22-H13多晶，圖8 (a-b)Cu-H13 DJ在雙材料界面區(qū)的，(c)區(qū)域A1和(d)區(qū)域A2中材料的EDS定量分，在本研究中，設(shè)計(jì)了三個(gè)薄壁MMS試件。
如圖圖 3所示，首先執(zhí)行Cu和H13 (Cu-H13 DJ)的直接，以強(qiáng)調(diào)之前在直接連接過程中發(fā)現(xiàn)的問題，之后，D22被引入作為緩沖層以制造Cu-D22-H13 。
D22首先沉積在H13襯底上，隨后，在D22的頂表面上沉積Cu以制造Cu-D22-H1，此外，為了測(cè)試D22-H13的結(jié)合強(qiáng)度。
還生產(chǎn)了直接接頭(D22-H13DJ(圖.3c)，圖 8a展示了界面區(qū)域未蝕刻的Cu-H13 DJ的，觀察到Cu能夠粘附到H13基底上，但是出現(xiàn)了微裂紋，這些裂紋位于界面處，并擴(kuò)展到H13部分，進(jìn)一步的分析證實(shí)了類似的裂紋分布在整個(gè)粘接線上，這些裂紋起始于雙材料界面。
并擴(kuò)展到基體中垂直于界面的區(qū)域，對(duì)這些裂縫的測(cè)量表明，它們的長(zhǎng)度從40微米到70微米不等，這種裂紋是由于凝固裂紋和高殘余應(yīng)力的綜合作用形成的，高殘余應(yīng)力是由于銅(17×10ｅｘｐ（6）/-°C。
將Cu直接沉積到H13上可以由于凝固開裂而失效，凝固開裂是與凝固范圍和終點(diǎn)液體的體積有關(guān)，兩者都受標(biāo)稱成分和固化條件的控制，鐵-銅相圖(圖2a)在較寬的溫度范圍內(nèi)顯示出較大的，因此，Cu-H13 DJ具有較高的凝固開裂敏感性，在銅層中觀察到富鐵顆粒。
在H13截面中觀察到富銅顆粒，如圖8b–9d 中所示的定量分析證明了銅向H13部，圖 8中還報(bào)告了銅擴(kuò)散到鋼基體中的情況，出現(xiàn)這些問題是因?yàn)橹挥蟹浅Ｉ倭康腃u可以與H13形，在打印第一層Cu時(shí)。
一定量的H13被激光熔化以形成熔池，同時(shí)，注入的銅被輸送到熔池中并與現(xiàn)有材料混合，在凝固過程中，由于銅幾乎不能與H13混合。
銅從銅-H13溶液中分離出來，產(chǎn)生富銅和富H13材料，在文獻(xiàn)中也觀察到了銅鍍層中的富鐵顆?，F(xiàn)象，例如，在靠近Cu-H13界面的Cu層中發(fā)現(xiàn)了H13顆粒，在靠近銅合金鍍層的界面上觀察到SS316 L小球，當(dāng)選擇用于模具的材料時(shí)，需要在高溫下具有一定的強(qiáng)度以保持部件的形狀。
同時(shí)具有高導(dǎo)熱性以減少部件的凝固固化時(shí)間，這種需求導(dǎo)致了對(duì)Cu與H13工具鋼雙金屬結(jié)構(gòu)的研究，利用定向能量沉積實(shí)驗(yàn)裝置，使用了兩種制造方法:在H13上直接沉積Cu和利用D，> 95 wt .% Ni含量)，制造了三種結(jié)構(gòu):Cu-H13直接接頭(DJ)、Cu，為了表征該結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了以下操作:微觀結(jié)構(gòu)表征、元素分布、拉伸測(cè)試、。
將銅直接連接到H13上會(huì)導(dǎo)致界面開裂，通過引入D22緩沖層，在H13上成功沉積了無缺陷的銅，連接Cu和H13的另一種解決方案是使用直接層，其作為可溶于Fe和Cu的過渡材料，在當(dāng)前的研究中，采用鎳作為直接材料，根據(jù)鐵鎳相圖 (圖2b)存在混合的fcc(面心立方。
當(dāng)鐵鎳合金中的鐵含量范圍為40wt%至95wt%，當(dāng)鎳含量大于60wt%時(shí)，鐵鎳合金是由FeNi3相形成，在另一個(gè)極端，當(dāng)Ni含量小于5wt %時(shí)，觀察到α-Fe，%，此外。
鎳能與銅形成穩(wěn)定的固溶體(圖2c)，本研究的目的是研究采用鎳基合金Deloro 22 ，為此目的，使用DED技術(shù)進(jìn)行了兩種類型的實(shí)驗(yàn)，首先，將純銅直接沉積在H13基板上。
并進(jìn)行檢查以揭示相關(guān)問題，之后，通過插入D22緩沖層來研究Cu-D22-H13 M，對(duì)制備的MMS的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱性能進(jìn)行了評(píng)，這項(xiàng)研究的結(jié)果提供了一個(gè)替代的解決方案，以解決與使用AM連接純Cu和H13相關(guān)的挑戰(zhàn)，成果摘要。
圖 7c顯示了區(qū)域2中的微觀結(jié)構(gòu)，該區(qū)域呈現(xiàn)柱狀枝晶，Reichardt等人聲稱柱狀枝晶是由先前固化層的，其中已經(jīng)沉積的材料充當(dāng)后續(xù)層固化的成核位置，銅的頂層(圖 7d)也主要表現(xiàn)為柱狀枝晶，結(jié)果還表明。
盡管銅吸收2-3%的紅外激光能量(1.06微米波長(zhǎng)，本研究中選擇的DED工藝參數(shù)可以成功沉積銅，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)冷卻的另一種方法是將具有高導(dǎo)熱系數(shù)的材料與，這種雙材料結(jié)構(gòu)可以導(dǎo)致更快的熱傳遞，從而減少生產(chǎn)時(shí)間，眾所周知。
銅及其合金具有異常高的熱導(dǎo)率，因此已經(jīng)進(jìn)行了一些研究來將銅和H13結(jié)合起來，銅和H13的直接連接會(huì)遇到問題，因?yàn)殂~和鐵是不混溶的，例如，Imran等人報(bào)道了在鋇銅上沉積H13導(dǎo)致H13層。
這顯著降低了雙材料結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能，增材制造(AM)已經(jīng)證明了通過直接粘合不同的材料來，通過中間層或成分漸變層組合不同的材料，直接連接不同的材料會(huì)導(dǎo)致多種失效模式，包括開裂、脆性和高水平的殘余應(yīng)力。
這些通常會(huì)發(fā)生由于缺乏溶解性、原子結(jié)構(gòu)不匹配或被連，在材料之間的尖銳界面處，因此，開發(fā)了在不同金屬之間插入中間層以產(chǎn)生功能梯度材料(，定向能沉積(DED)的AM工藝特別適合構(gòu)建多材料組。
DED過程可以是粉末供給過程，其導(dǎo)致在運(yùn)行中改變進(jìn)入的粉末流的化學(xué)成分的能力，這種能力允許DED直接產(chǎn)生連接的結(jié)構(gòu)以提供獨(dú)特的功，圖 7a顯示了制造的Cu-H13 DJ的縱剖面圖，在包括Cu-H13界面區(qū)域(圖 7b)、中間層(圖。
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