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來源：材料學網
導讀:與基于融合的增材制造(AM)方法相比亡呵，冷噴涂(CS)是一種固態(tài)金屬粉末沉積工藝，已從傳統(tǒng)的涂層方法發(fā)展為新型AM技術檀萝，即CSAM尤泽，用于制造部件和修復受損部件部分低柑。在這項研究中消返，我們證明了CSAM金屬礦床長期存在的低延展性問題可以通過構建獨特的微觀結構來解決娄缴。使用適當?shù)膰娡繀?shù)設置盘嘉，可以生產出伸長率為29.7%、抗拉強度為270MPa的銅沉積物枪笆。銅沉積物的高延展性源于拉伸變形過程中的晶粒旋轉和合并辜尝，而孿晶邊界充當位錯滑移的橋梁，從而促進了這一點挠辆。對高延展性銅礦床的了解可能有助于開發(fā)其他高強度和高延展性的CSAM金屬材料雳址。
冷噴涂(CS)是一種高度先進的固態(tài)金屬沉積工藝，首次開發(fā)于20世紀80年代华雷。這項創(chuàng)新技術涉及微米級顆粒(5–50μm)的高速(300–1200m/s)沖擊沉積來制造涂層敌痘。CS已廣泛用于各種涂層應用，例如航空航天持蓄、汽車钢婆、能源、醫(yī)療臂外、海洋等窟扑，以提供針對高溫、腐蝕寄月、侵蝕、氧化和化學品的保護无牵。如今漾肮，CS的技術興趣有兩個：(i)作為損壞部件的修復工藝，以及(ii)作為固態(tài)增材制造工藝茎毁。與其他基于融合的增材制造(AM)技術相比克懊，冷噴涂增材制造(CSAM)是AM家族的新成員，可以在不熔化的情況下制造沉積物七蜘。由于氧化程度極低谭溉，從粉末到沉積物的化學成分基本上得以保留。與其他增材制造工藝相比橡卤，CSAM的顯著優(yōu)勢包括生產率高扮念、沉積尺寸不受限制、靈活性高以及適合修復受損零件碧库。
此外柜与，值得注意的是，CSAM特別適用于高反射率金屬乞哀，例如銅谤变、鋁荞谬、鎂和銀，這些金屬很難使用激光增材制造技術生產适系。然而字拗，重要的是要承認CSAM由于固有缺陷而具有明顯的缺點，特別是由顆粒堆積引起的加工硬化高骑。因此蝠盘，CSAM沉積物可能表現(xiàn)出較差的機械性能，例如在噴涂狀態(tài)下的延展性非常低底盅。CS缺乏延展性目前限制了其從涂層技術向增材制造的擴展董株。然而，通過適當?shù)暮筇幚砣喙保梢詼p輕這些缺陷膛姊，從而提高機械性能。
在過去的二十年中拣挪，在增強冷噴涂沉積物的微觀結構和機械性能方面取得了重大進展擦酌。這些進步可分為三類：（i）預處理（例如粉末預退火），（ii）過程中（例如粉末加熱菠劝、原位微鍛造和激光輔助CS）赊舶，(iii)后處理（例如后熱處理、熱等靜壓赶诊、熱軋和攪拌摩擦處理）笼平。上述方法確實顯示出CSAM沉積物延展性的一定改善。然而舔痪，值得注意的是寓调，這些方法具有額外繁瑣的程序和高昂的生產成本。
因此锄码，西北工業(yè)大學聯(lián)合廣東省科學院旨在通過闡明延展性機理來調節(jié)工藝參數(shù)并直接制備高性能銅沉積物夺英，通訊作者為李文亞和黃春杰。在他們最近發(fā)表的工作中滋捶，作者的研究團隊提出痛悯，CSAM銅沉積物中梯度晶粒的微觀結構可能是在不犧牲強度的情況下實現(xiàn)塑性的關鍵。然而弛镣，后來觀察到凄在，沒有塑性的CSAM銅沉積物也表現(xiàn)出類似的微觀結構。因此钩裆，先前的結論可能需要進一步調查以確保其仍然有效脚自。此外，最近的其他研究也證明了CSAM Cu的可塑性睹梢。然而联缝，可塑性的機制還需要進一步研究赢瘦，因為對此問題尚未達成共識。本研究采用原位拉伸測試和EBSD來檢查CSAM銅沉積物在拉伸變形過程中的微觀結構演變苇葫。研究結果表明汇泰，銅礦床通過晶粒旋轉、合并和生長經歷了塑性變形堰聪，而孿晶界似乎充當了重要的橋梁柄立。
相關研究成果以“High ductility induced by twin-assisted grain rotation and merging in solid-state cold spray additive manufactured Cu”發(fā)表在Journal of Materials Science & Technology上
鏈接：https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S1005030224007138
