摘要
铜镍合金作为铜合金系中的一种，具有优秀的导电导热性，优良的力学性能，高强的耐腐蚀性，被广泛应用于船舶、石油化工、电力以及医疗器械等领域。但随着社会市场提出的生产周期短、环保要求高、个性化定制等需求增加，传统铜镍合金的制备方法以及性能早已无法满足高端铜镍合金的要求。选区激光熔化(Selective Laser Melting， SLM)技术由于具有原材料利用率高、设计加工周期短、自由度高等优点，有望成为铜镍合金新的制备方法。本文采用选区激光熔化技术成功成形了高致密度的铜镍合金，并对其组织性能进行研究，同时还探讨了热处理对组织性能的影响，结果表明： (1)通过SLM技术可以成形表面质量良好，高致密度的铜镍合金，其成形工艺参数窗口为350~400 W、700~900 mm/s、0.07~0.11 mm；在上述工艺窗口内，基于响应曲面法设计致密度优化实验，得到最佳工艺参数窗口为390 W、820 mm/s、0.095 mm，此时致密度高达99.64%。 (2)SLM铜镍合金垂直于建造方向呈现胞状亚结构以及柱状亚结构，平行于建造方向形成沿该方向生长的外延柱状晶粒同时存在明显的＜110＞织构。SLM铜镍合金由于具有细小的晶粒和较高的位错密度表现出优秀的力学性能，其硬度为86.8 HV、抗拉强度为350.7 MPa、延伸率为29.4%。 (3)热处理对SLM铜镍合金的组织性能有显著影响。500℃热处理后熔池边界拉长，柱状亚结构减少，胞状亚结构增多，处于回复阶段；600℃热处理后熔池边界逐渐消失，柱状亚结构消失，由胞状亚结构构成的晶粒增多；700℃热处理后熔池边界完全消失，胞状亚结构开始消失，处于再结晶阶段。随着热处理温度的升高，铜镍合金的硬度、抗拉强度减小，延伸率增加。800℃热处理后铜镍合金的硬度、抗拉强度、延伸率依次为58.9 HV、270.9 MPa、41.2%。
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