對標NASA的GRCop-42,，冠達科技實現(xiàn)Cu-4Cr-2Nb高純球形粉末批量生產(chǎn)

導讀：Cu-4Cr-2Nb合金具有優(yōu)異的高溫強度,、抗氧化性,、抗蠕變性、抗熱腐蝕性,、高導電性、高導熱性,，成為可回收火箭發(fā)動機燃燒室襯套,、熱交換器等部件以及導電元器件的優(yōu)選材料。


2025年2月19日,，南極熊獲悉,，冠達科技通過開放式研發(fā)、第三方中試等舉措,，于2024年底實現(xiàn)Cu-4Cr-2Nb高純球形粉末批量生產(chǎn),。

△增材制造Cu-4Cr-2Nb與鎳基合金雙材料火箭發(fā)動機燃燒室（來源：NASA）

隨著我國航空、航天事業(yè)迅猛發(fā)展,，冠達科技在2023年加大了Cu-4Cr-2Nb合金粉末的研發(fā)投入,，與多家科研單位與高校合作開展開放式研發(fā)，在第三方中試平臺加以驗證,，歷時一年半的時間,，Cu-4Cr-2Nb合金粉末的產(chǎn)品質(zhì)量具備了較強競爭力,，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

△冠達科技生產(chǎn)的Cu-4Cr-2Nb合金粉末（15-53μm）

分眾化的產(chǎn)品設計
Cu-4Cr-2Nb合金粉末對標NASA的GRCop-42,，在國產(chǎn)化替代的前提下,，面向定向能量沉積、粉末床熔化等多種增材制造方式對粉末進行分眾化設計,。

眾所周知,，該系列合金的主要強化機制Cr2Nb相的彌散強化。而不同的增材方式和熱處理方式對Cr2Nb相沉淀物的體積分數(shù),、沉淀物尺寸都會產(chǎn)生不同的影響,，另一方面，增材和熱處理工藝差別也是影響微觀結構,、致密度,、表面粗糙度等主要的因素。

盡管增材方式和熱處理方式完全由產(chǎn)品應用商控制,，但冠達科技發(fā)現(xiàn)通過對粉末元素比例和粒度的微調(diào)有助于應用商制造出高性能的產(chǎn)品,。

精準的成分控制
Cu-4Cr-2Nb合金對成分控制要求較高。O,、N,、Cr、Fe,、Al,、Si、以及過量的Cr會對導熱/導電性能產(chǎn)生不利的影響,。冠達科技采用高純原料真空氣霧化生產(chǎn)Cu-4Cr-2Nb合金,，優(yōu)化了熔煉工藝，極大限度的降低雜質(zhì),，獨創(chuàng)的耐火材料表面鈍化處理技術,，也很好地控制了耐火材料的污染。      

粉末形貌         
該系列粉末具有球形度高,，衛(wèi)星球少,，空心球少，良好的流動性等優(yōu)點,。         

△冠達科技生產(chǎn)的Cu-4Cr-2Nb合金粉末單個球體顯微圖片

△冠達科技生產(chǎn)的Cu-4Cr-2Nb合金粉末單個球體切粉顯微圖片

△粉末標稱成分      

△粉末密度與流動性     

粉末使用建議
1,、為避免氮化物產(chǎn)生對Cu-4Cr-2Nb合金導電性和導熱性的不良影響，該系列粉末是在高純氬氣環(huán)境中生產(chǎn)的,。建議應用商在增材制造和熱處理過程中,，也采用氬氣作為保護氣體，而非氮氣,；

2,、建議LPBF選擇粉末粒度10-45μm,；LDED選擇粉末粒度45-150μm；

3,、表面處理：LDED打印件粗糙的表面會降低拉伸性能,，對LPBF打印件的拉伸性能影響較小。建議對打印件進行表面拋光處理,。

關于冠達科技
遼寧冠達新材料科技有限公司（簡稱：冠達科技）是一家從事高端金屬粉末,、金屬材料研發(fā)生產(chǎn)的國家級高新技術企業(yè)，遼寧省航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會首批會員單位,。公司主要產(chǎn)品包括,，單元素金屬粉末、鎳基,、鈷基,、鐵基、銅基,、鋁基,、鈦基合金粉末，高熵合金粉末,，金屬基復合粉末等,，年產(chǎn)能500噸。