粉末金加工以提高多晶Cu-Al-Ni合金中的超弹性和形状记忆:增材制造的参考材料
Mikel Pérez-Cerrato1, Jose F Gómez-Cortés1, Ernesto Urionabarrenetxea2,3
1Department of Physics, Faculty of Science & Technology, University of the Basque Country, UPV/EHU, Apdo. 644, 48080 Bilbao, Spain.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
这项研究开发了Cu-Al-Ni形状记忆合金 (SMA) 的粉末金方法,实现了增强的超弹性和形状记忆恢复. 该过程创建了一个微观结构,非常适合增材制造应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
背景情况:
- 形状记忆合金 (SMA) 是具有各种应用的关键功能材料.
- 通过增材制造 (AM) 开发SMA具有全球兴趣,但在实现最佳微观结构方面存在挑战.
- 基于Cu-Al的SMA,特别是多晶体形式的SMA,由于高弹性异构性,容易变脆.
研究的目的:
- 开发一种粉末金方法,以生产具有更好的功能性质的Cu-Al-Ni形状记忆合金.
- 描述微观结构及其对加工的SMA功能行为的影响.
- 为了证明这种粉末金方法的潜力,作为AM技术的参考.
主要方法:
- 预合金的气体原子化,以产生粉末.
- 使用热静态压缩压缩粉末的紧缩.
- 热和随后的热处理.
- 使用电子显微镜进行微结构性表征.
- 对热力学功能性质 (超弹性和形状记忆) 的评估.
主要成果:
- 在滚动方向实现了特定的[001]纹理,增强了功能行为.
- 马氏体转化温度增加了大约40°C,得到了可控和可重现的结果.
- 在多个循环中,在张力中完全可恢复的4.5%的超弹性行为和曲时的±5%的形状记忆恢复被证明是可恢复的.
- 在多晶Cu-Al-Ni SMA中观察到增强的机械和功能性质.
结论:
- 开发的粉末金方法成功地增强了多晶Cu-Al-Ni SMAs的性能.
- 获得的微观结构和特性为推进SMA生产的AM技术提供了有价值的参考.
- 这项工作为使用增材制造技术改进SMA的制造铺平了道路.
