【Introduction】 La plupart des matériaux métalliques, céramiques et semi-conducteurs sont en polycristallin. En revanche, bien que les performances du monocristal soient souvent plus excellentes, mais en raison des contraintes de co?t, son champ d'application est encore très limité, ne permettant pas d'atteindre une production à grande échelle. La technologie traditionnelle de préparation de monocristaux comprend la méthode de solidification directionnelle comprenant la méthode Bridgeman et la méthode Czochralski. De plus, le monocristal peut être synthétisé en induisant l'anomalie de croissance cristalline. La croissance des grains de matériaux polycristallins est généralement un moyen ? phagocytaire ? à gros grains pour réduire le pourcentage de joints de grains à haute énergie. Si le grain cro?t normalement, la distribution granulométrique est relativement uniforme ; dans certains cas, seuls certains des grains ? avalent ? autour du grain et poussent rapidement, cette situation est une croissance anormale du grain. Jusqu'à présent, l'application de matériaux monocristallins, y compris l'alliage à mémoire de forme et les alliages résistants à la chaleur et d'autres aspects, et l'alliage à mémoire de forme, l'alliage cuivre - aluminium - manganèse en particulier a une aptitude au travail à froid importante. De plus, la superplasticité de cet alliage augmente considérablement avec l'augmentation de la taille des grains. Par conséquent, si le traitement thermique traditionnel peut être utilisé pour obtenir une préparation monocristalline à grande échelle en alliage cuivre-aluminium-manganèse, cela améliorera sans aucun doute considérablement l'application des perspectives d'alliage à mémoire de forme.Ces derniers jours, le professeur Omori (correspondant) a effectué des recherches Une équipe de la Northeastern University au Japon a publié un article intitulé ? Ultra-large single crystals by anormal grain growth ? chez Nature Communications. L'article a souligné que, grace au processus de traitement thermique traditionnel, la croissance des grains induite, et donc d'obtenir une préparation monocristalline en alliage de cuivre – aluminium – manganèse à grand volume. Parmi eux, le traitement thermique cyclique fournit l'énergie de limite submicronique comme principale force motrice de l'anomalie de croissance des grains, tandis que le traitement thermique cyclique à basse température améliore l'énergie de limite de sous-grain, augmentant ainsi le taux de migration des limites de grain. Par un tel traitement thermique, la préparation d'une barre monocristalline de 70 cm de long peut être obtenue. Les résultats de ces recherches permettent de monocristallins d'autres métaux ou matériaux céramiques de structures similaires. De plus, en raison du fait que le matériau monocristallin actuel est l'une des principales applications de l'alliage à mémoire de forme, cette préparation à grande échelle de la méthode monocristalline élargira considérablement les applications existantes de l'alliage à mémoire de forme. bar et processus de traitement thermiquea. Procédé de traitement thermique par circulation (cycle haute température combiné avec cycle basse température)b. Barres monocristallines de cuivre-aluminium-manganèse préparées par traitement thermique cycliquec. Seul traitement thermique à haute température traité. tiges monocristallines de cuivre-aluminium-manganèse préparées uniquement par traitement thermique cyclique à haute température Alliage cuivre-aluminium-manganèse de 900 ℃ à 500 ℃ en fin de cycle, après trempe du microscope optiqueb. projection de p?le inverséc. écart d'orientation de référence de chaque grain Figure 3 : phénomène de croissance anormale du graina. Processus de traitement thermique à cycle à haute température (900/500 ℃), la formation d'une structure de sous-grain, une partie de la phase à 500 ℃ pour former un précipité. Après le traitement thermique, une partie du grain dans la limite du sous-grain est entra?née par une croissance anormaleb. Après plusieurs traitements thermiques à basse température (740/500 ℃), le taux de migration des joints de grains augmente en raison de l'augmentation de la différence d'orientation entre les sous-grains, de manière à offrir la possibilité de gros grains Figure 4 : Distance de migration des joints de grains et sous-grain structurea. Une fois l'alliage chauffé à 800-500-800 ℃, il est incubé à 800 ℃ pendant un certain temps (0min, 5min, 10min) et trempé pour former une microstructureb. alliage dans le cycle de température 740-500-740 ℃ cinq fois, respectivement, à 800 ℃ pendant un certain temps (0min, 2min, 10min) et trempé par la formation de microstructurec. distance de migration des joints de grains des grains anormauxd. écart d'orientation de référence du grain. écart par rapport à l'orientation après un et cinq cycles à basse température avec un grand monocristal est réalisé par une conception rationnelle du processus de traitement thermique de l'alliage. Tout d'abord, à travers les cinq cycles à haute température de 900 à 500 ℃, la formation d'une structure semblable à du bambou dans l'alliage, puis à travers les quatre cycles à basse température de 740 à 500 ℃, l'accès à la force motrice de la migration des joints de grains, pour atteindre la croissance anormale de bambou. Ce processus a une longueur de 700 mm, un diamètre de barre monocristalline de 15 mm et une bonne superplasticité. De plus, les idées expérimentales pour la réalisation de la production de masse de monocristaux offrent la possibilité d'élargir l'application des perspectives d'alliage à mémoire de forme. En plus de l'alliage cuivre-aluminium-manganèse, les alliages cuivre-zinc, fer-chrome-cobalt-molybdène et fer-manganèse-aluminium-nickel, qui présentent également des phénomènes anormaux de croissance des grains, devraient également permettre une production à haut volume de cristaux.
Source: Meeyou Carbide