耐火复杂缩CrNbTiZr合金定向能量沉积中的裂纹减轻策略
Jan Kout1,2, Tomáš Krajňák3,4, Pavel Salvetr1
1COMTES FHT, Průmyslová 996, 334 41 Dobřany, Czech Republic.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 14, 2025
概括
增材制造 (AM) 为生产耐火复杂缩合金 (RCCA) 提供了一个解决方案. 优化激光定向能量沉积 (L-DED) 策略成功创建了一个无缺陷的CrNbTiZr合金,具有高温强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工程 金工程 金工程
背景情况:
- 传统的耐火复合合金 (RCCA) 制造具有挑战性,因为点高和材料成本高.
- 增材制造 (AM) 是一个潜在的替代品,但极端的温度对无缺陷的生产构成挑战.
研究的目的:
- 通过粉末吹激光定向能量沉积 (L-DED) 来研究一个CrNbTiZr四元复合物缩合金的增材制造.
- 解决和解决在AM过程中温度梯度产生的缺陷.
- 为了描述由此产生的合金的微观结构,硬度和高温机械性能.
主要方法:
- 在合金制备中使用了Cr,Nb,Ti和Zr等等分子粉末.
- 使用商业上可用的粉末吹式L-DED技术.
- 扫描电子显微镜 (SEM),X射线衍射 (XRD) 和能量分散光谱 (EDS) 用于微观结构分析.
- 维克斯硬度和压缩测试进行评估机械性能.
主要成果:
- 最初的L-DED处理导致由于温度梯度的内部应力导致的缺陷.
- 对L-DED沉积策略的优化成功消除了这些缺陷.
- 作为沉积的合金表现出一个体中心立方体 (BCC) 阶段和一个次要的拉维斯阶段.
- 在合金硬度和Laves阶段的体积分数之间观察到直接的相关性.
- 压缩试验证实了合金的高温强度.
结论:
- 优化L-DED是一种生产无缺陷CrNbTiZrRCCA的可行方法.
- 合金的微观结构,以BCC和Laves相为特征,有助于其机械性能.
- 开发的CrNbTiZr合金表现出显著的高温强度,使其对极端条件应用具有前景.
