銅及銅合金由于其優(yōu)良的導熱導電性能在電子行業(yè)受到廣泛應用,其中點陣結構銅合金在電池、散熱、傳感和驅動等領域應用價值巨大,但傳統(tǒng)制備方法如熔模鑄造、金屬絲組裝成型等無法有效的調控點陣結構的力學性能。激光選區(qū)熔化（SLM）技術通過調控工藝可以實現對點陣結構銅合金力學性能精確調控的要求,這為制備點陣結構銅合金提供了一種新穎而又高效的方法�；诖�,本文利用SLM技術制備點陣結構銅合金,首先針對所選銅合金體系的SLM制備及熱處理工藝進行參數優(yōu)化,獲得最優(yōu)的制備工藝參數,然后在此基礎上制備點陣結構銅合金,并對其進行細/微觀組織結構分析和力學性能測試分析,揭示“制備工藝-組織結構-力學性能”的關聯性。本文采用水霧化制備的Cu-10Sn合金粉末,通過優(yōu)化工藝參數制備出的Cu-10Sn合金樣品相對密度達到99.7%,通過對其組織結構分析發(fā)現Cu-10Sn合金組成為α-Cu固溶體和Cu₄₁Sn₁₁金屬間化合物,晶粒形態(tài)主要為柱狀樹枝晶;所制備的Cu-10Sn合金在準靜態(tài)拉伸試驗下屈服強度為392±6MPa,拉伸斷裂強度為749±5MPa,塑性變形為29±2.3%... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

多孔金屬材料結構圖

如 Capek[14]利用 SLM 成功制備出高孔隙率和低彈性模量的 31構樣品，其力學性能（壓縮強度 3MPa，彈性模量 0.15GPa）與近。Maskery[15]通過 SLM 技術制備出梯度密度分布的 AlSi10Mg立了力學性能與幾何結構的關聯性。Xiong[16]結合有限元模擬成比結構的合金，有望在能量吸收、熱絕緣和聲音振動消散方面得過 SLM 制備 Cu 基合金晶格結構的研究相對較少，這可能歸因金的難加工性能[17]�？偨Y發(fā)現，在利用 SLM 制備點陣結構材力學性能的關鍵因素是點陣結構的設計和材料的組織結構，其及其力學特性研究一直是材料和力學界關注的重要課題。陣結構設計及力學行為表征來，金屬點陣結構的力學性能研究對象主要為結構簡單的均勻點所示，包括金剛石結構和體心立方結構等。其中重點關注點陣結的力學行為特性。

北京工業(yè)大學工程碩士專業(yè)學位碩士論文方法很難精確求得點陣結構的各種物理響應結果，因而數值方法被廣泛應as 對 bcc、金剛石點陣結構開展力學性能研究，得出在彈性和塑性變形階結構的應力-應變關系[18]。Sun 等人通過準靜態(tài)壓縮試驗對八面體進行壓，通過失效分析驗證了孔隙率與斷裂強度之間的關系[19]。吳彥霖等通過對b石點陣結構進行有限元分析模型，指出 3D 連續(xù)單元法可詳細分析點陣單部受力特性[20]。在此基礎上，研究人員對點陣結構材料在變形過程中的應和結構演變進行了分析研究如圖 1-4 所示，按照點陣結構的致密度分為穩(wěn)和失穩(wěn)變形兩種。施加載荷后，兩種結構中塑性變形首先均發(fā)生在節(jié)點附，但隨著載荷的增加，低密度結構中由于連桿細長，在其中間位置發(fā)生嚴性變形，進而導致結構發(fā)生扭轉失穩(wěn)變形，而高密度結構材料發(fā)生均勻的形。

【參考文獻】：
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本文編號：3257092