Cu-Al-Mn-Ti形状メモリ合金によるセレクティブレーザー溶融とナノ降水強化の製造

科学分野:

• 材料科学
• 金属工学
• アディティブ製造

背景:

• 形状記憶合金 (SMA) は独特の特性を持つ高度な材料です.
• 銅ベースのSMAは様々な用途に適しています.
• SMAの機械的性質の改善は継続的な研究目標です.

研究 の 目的:

• 選択的なレーザーメルトリング (SLM) を使用して新しいCu-Al-Mn-Ti形状メモリ合金を製造する.
• 微細構造と機械特性に対するSLM処理の影響を調査する.
• SMAの超弾性と強さを高めるために

主な方法:

• 選択的なレーザー溶解 (SLM) によるCu-11.85Al-3.2Mn-0.1Ti SMAの製造.
• 粒子の大きさと相積を中心とした微細構造分析.
• 機械性能を評価するために,室温で200°Cでの牽引試験を行う.

主要な成果:

• SLMで有意な粒子の精錬 (~90%の減少) が達成され,平均粒子の幅は ~0.15 μmとなりました.
• ナノスケールのCu₂TiAlフェーズが密集して降ったことが観察され,二重強化ネットワークが形成された.
• 室温では829.07 MPa (6.38%の張力) と200 °Cでは883.68 MPa (12.26%の張力) の強度を得ている.
• レーザーで溶かされた既存の四次性CuベースのSMAと比較して,牽引強度で約30%の改善を示した.

結論:

• 選択的なレーザー溶融は,高性能のCu-Al-Mn-TiSMAを製造するための効果的な方法です.
• 穀物の精製と二重強化メカニズムは,機械的性質を大幅に改善します.
• 開発されたSMAは,高い強度と超弾性を必要とするアプリケーションに優れた可能性を示しています.