DED 后 Cu-Fe 系功能梯度与多材料结构的物理及力学性能
应用物理
2021-10-04 v1 材料科学
摘要
本文致力于实验表征激光沉积 Cu-Fe 系多层功能梯度（FG）结构及二元 Cu-Fe 合金的线热膨胀系数（LTEC）与力学特性，所用材料为含 89–99 wt.% 铜的锡青铜、铝青铜、铬青铜以及不锈钢（SS）AISI 316L，青铜与钢比例为 1:1 和 3:1。成形态零件的最佳抗拉机械强度由铝青铜-不锈钢 1:1 合金展现，达到 876.4 MPa，同时具有低弹性模量（11.2 GPa）和 1.684 1/K 的 LTEC。相反，由铬青铜与 SS 制成的零件力学性能最差，其在 294.0–463.3 MPa 极限应力下失效，表现出最高弹性模量（高达 42.4 GPa）和相对较高平均 LTEC（高达 1.878 1/K）。从梯度材料部件的角度讨论了铝青铜-不锈钢二元及 FG 合金，其通过梯度路径法和交替层技术由增材制造（AM）技术制备，因青铜的减摩性、导热性和抗氧化性，以及不锈钢的高机械强度、耐腐蚀和抗蠕变性，有望在航空航天、核工业和电子工业中应用。
引用
@article{arxiv.2110.00103,
title = {Physical and Mechanical Properties of Cu-Fe System Functionally Graded and Multimaterial Structures after the DED},
author = {Konstantin Makarenko and Oleg Dubinin and Stepan Konev and Igor Shishkovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00103},
year = {2021}
}
备注
72 pages, 44 figures