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激光增材制造TiNiCu形状记忆合金结构的热机械分析与表征

DOI：10.1016/j.jmapro.2019.11.003 期刊：Journal of Manufacturing Processes 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 采用激光增材制造（LAM）智能工艺开发了三种不同成分的TiNiCu（Ti50Ni(50-x)Cux，x=10、20和30）形状记忆合金（SMA）?；谑捣治鲈げ饬瞬杏嘤αα鞯男灾屎褪?。通过采用高斯分布体热源的有限元法（FEM）模拟了沉积过程，数值分析与实验结果高度吻合。对制备样品进行多维度表征以确定最优组分：采用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究表面形貌；通过显微硬度测试和压缩试验分析力学性能；利用X射线衍射（XRD）探究晶体特性；借助差示扫描量热法（DSC）测定相变能力。SEM显示三种样品沉积层均均匀致密，AFM结果表明TiNiCu10晶粒尺寸最?。?0.12 nm）。TiNiCu10的显微硬度达242 VHN，极限强度表现最优。XRD揭示TiNiCu20样品存在三步相变特征。研究表明LAM工艺能有效制备TiNiCu块体SMA结构，其中激光增材制造的TiNiCu10综合性能最佳。
作者： S. Shiva，N. Yadaiah，I.A. Palani，C.P. Paul，K.S. Bindra
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用激光增材制造技术研究TiNiCu形状记忆合金结构的开发与表征。

研究成果

LAM工艺成功制备出TiNiCu块体形状记忆合金结构。在所开发的样品中，TiNiCu10展现出最优性能。该研究为通过微观结构工程进一步优化TiNiCu20和TiNiCu30样品奠定了基础。

研究不足

该研究聚焦于三种特定的TiNiCu成分组合，并采用了一套特定的激光增材制造系统。研究结果可能因不同成分或制造工艺而有所差异。

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