雷射天地導讀：
鎳鈦記憶合金在醫療機械行業得到了廣泛應用，但由於導熱率低，鎳鈦記憶合金的工業應用受到了限制。而銅的導熱率水平僅次於銀，並且高導電性使其適用於工業應用，所以人們對銅合金超導材料（例如Cu-Al-Ni-Mn ）非常感興趣。
由於高溫超導材料製造成本相對較低，可加工性良好並擁有形狀記憶特性，人們對銅合金超導材料（例如Cu-Al-Ni-Mn ）非常感興趣。經過SLM加工處理的銅-鋁-鎳-錳記憶合金的相對密度非常高，但還不能優化到100％。採用第二種雷射工藝，例如重新掃描或重熔先前固化的層，可以減少甚至消除SLM零件中殘留的缺陷（氣孔，裂紋）卻不改變材料，優化相對密度，也稱為選擇性雷射重熔（SLRM）。
1.通過重熔參數的優化進而優化相對密度
重熔軌跡寬度作為能量線輸入ET的函數，如圖1a所示。
圖1.能量輸入ET對重熔軌跡寬度的影響（a）。實驗是在不同的雷射功率（PL= 300-340 W）和掃描速度（vs= 500-2500 mm / s）下進行的。磁軌形態可分為（b）寬而平滑（PL= 330 W，vs= 500 mm / s，ET= 0.66 J / mm），（c）窄而連續（PL= 330 W，vs = 740 mm / s，ET= 0.45 J / mm）和（d）狹窄且不連續（PL= 330 W，vs = 1500 mm / s，ET= 0.22 J / mm）。請注意，軌道高度已經過數字增強，以便更準確地確定軌道寬度。
圖2. Cu-Al-Ni-Mn基板的橫截面，顯示了三種不同參數設置（PL= 330 W）的重熔層和單個焊道（虛線）：（a）vs= 500 mm / s，軌道重疊為50％，（b）vs= 740 mm / s，軌道重疊為50％，（c）vs= 1500 mm / s，軌道重疊為30％。重熔深度分別為163±50μm，105±30μm和65±10μm。在SLRM的情況下，在右側示意性地描繪了通過SLM進行的先前固化層的相應重熔（RC分別為1.8、1.2和0.7）。
圖3. 81.95Cu-11.85Al-3.2Ni-3Mn基板重熔過程中工藝參數（PL= 330 W）對重熔係數RC的影響。它主要由掃描速度決定。相應的重熔橫截面（箭頭）如圖2所示。從插圖可以看出，影線距離（hr）與重熔係數之間沒有明確的相關性。
通常，Rc範圍在0.5到2.6之間，這意味著可以重新熔化明顯不同的體積，並且凝固後微觀結構會受到明顯的影響。
2.密度和孔徑分布
將上述重熔實驗的參數組合轉移到81.95Cu-11.85Al-3.2Ni-3Mn樣品的SLM製備中。為了使工藝參數與相對密度相關聯，將參考重熔過程中輸入的能量EV，r結合了掃描速度和影線距離。因為固體材料是重熔的，所以必須考慮與SLM工藝（hc）本身略有不同的孵化距離。因此，對重熔方程調整為：。
重熔步驟主要是由於消除了50μm的小孔並改善了表面質量，從而提高了相對密度。
圖4.用μ-CT重建增材製造的81.95Cu-11.85Al-3.2Ni-3Mn立方體（a）。立方體對應於SLM，SLRM（2）和SLRM（6）標本。分析體積（材料：綠色，孔：紅色）為7×7×5 mm3。（b）和（c）顯示了與SLM樣品相比，重熔樣品的孔徑分布。在特定參數（SLRM（2））下重熔可以有效去除較小的孔。如果重熔能量太高，則總孔隙率會增加，並且還會出現較大的孔。
3.微觀結構分析
圖5.用（b）較低的（SLRM（2））和（c）較高的（SLRM（6））能量輸入重熔的（a）SLM和SLRM標本的橫截面的EBSD檢查。上排顯示了使用電子成像系統（ARGUS）的微觀結構的概覽。第二行中的圖片代表了所描述區域馬氏體變體確定的概述。變體的等效大小為：SLM = 7.43μm，SLRM（2）= 8.13μm，SLRM（6）= 8.57μm。
圖6. SLM和SLRM（6）樣本的截距長度分布。直方圖顯示了所分析的截距數量（a）垂直和（b）平行於建築物方向。插圖顯示了SLM樣本的一部分。平均截距長度用於計算顯微組織的等效平均晶粒尺寸。
本文來源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127518303873#fo0005