激光粉床熔融Cu-Fe纳米复合材料

高强高导免偏析

通过激光粉床熔融原位合金化并结合时效处理,在铜基体中引入双尺度Fe纳米析出相,同时获得高强度、高塑性和高导电性。

Liu, Yingang · Zhang, Jingqi · Qiang, Sun · Meng, Li · 严明 · Cheng, Xing · 李明 · Zhang, Mingxing

Journal of Materials Science and Technology 2023

参数信息

抗拉强度
462.9 MPa
断后伸长率
30.4 %
电导率
74.5 IACS
晶粒尺寸
1 µm
晶界Fe析出相尺寸
100-300 nm
晶内Fe共格析出相尺寸
10-35 nm

技术优势

消除宏观偏析

微米级熔池的快速冷却抑制了液-液相分离,得到均匀等轴细晶组织(约1 µm),避免了传统铸造中Fe的严重偏析。

强塑导协同

时效析出的双尺度Fe纳米颗粒(晶界处100-300 nm BCC相和晶内10-35 nm FCC共格相)同时提高强度并保持高电导率,实现462.9±6.6 MPa抗拉强度、30.4%±1.7%伸长率和74.5% IACS电导率。

工艺窗口宽

原位合金化仅需混合Cu和Fe粉末,无需预合金化处理即可通过L-PBF直接成形,简化了制备流程。

应用场景