铜铬锆（CuCrZr）作为沉淀硬化合金，以其良好的耐热性、耐腐蚀性以及优异的力学、电学和热学性能而被广泛应用于航空航天、核能化工等领域。然而，CuCrZr是当前激光增材制造（LAM）难成形材料之一，相关研究报道还很有限。本文综述了近年来激光粉末床熔融（L-PBF）制备CuCrZr合金的研究进展，重点探究了绿激光与近红外激光对成形质量的影响规律，分析了热处理及构建方向与微观组织、力学性能的内在联系，并研究了热处理对于电学、热学性能的强化机制。近红外激光制备样品的致密度波动范围大（95.5%~99.9%），绿激光制备样品的整体致密度较低但波动范围较小（96.5%~98.5%），工艺参数仍有优化空间。合金的微观组织和综合性能都存在各向异性，即沿水平方向的晶粒细小，沿垂直方向的晶粒为柱状晶粒。固溶处理会使合金的熔池边界消失并改变晶粒形态，时效处理导致合金产生沉淀并改变晶粒取向。500 ℃左右处理1~2 h的直接时效处理对力学性能的提升最大，时效处理通过降低位错密度、减少热残余应力和促进沉淀物的形成，显著增强了合金的力学性能。对电学、热学性能提升最大的热处理条件为950~1000 ℃的固溶退火处理1 h+500 ℃左右的时效硬化处理1~3 h，这是因为固溶退火+时效硬化处理降低了位错密度和残余应力，并产生了有益的沉淀物。本文总结了L-PBF制备CuCrZr合金的成形行为、微观组织和综合性能的研究进展，并对其研究前景和发展方向进行了展望。

实现钛合金与ZrO2陶瓷的生物相容性连接对于扩展其在生物医学领域的应用具有重要意义。采用Sn-Zr钎料成功实现了Ti-13Nb-13Zr合金和ZrO2陶瓷的连接。运用SEM、EDS、XRD分析了TNZ/ZrO2接头的界面组织与反应产物，通过剪切试验测试了接头的力学性能，并研究了Zr含量对钎焊接头的界面组织和性能的影响。研究表明，TNZ/ZrO2接头典型界面微观组织为TNZ/Ti6Sn5/β-Sn+Zr(s,s)+ZrSn2/m-ZrO2/ZrO2，其中m-ZrO2可以促进陶瓷与钎缝的冶金结合。随着Zr含量的增加，钎缝中Zr(s,s)含量逐渐增多，体积逐渐增大，ZrSn2相含量也相应增加，而β-Sn在钎缝中的占比逐渐减小。剪切试验表明，当Zr含量为6% (摩尔分数)时，钎焊接头的剪切强度达到最高，为25.6 MPa。接头的断裂路径分析表明，此时接头的裂纹主要沿着钎缝中β-Sn基体扩展。

为了研究工艺参数对激光选区熔化技术成形的CuCrZr合金微流道表面粗糙度的影响, 采用正交试验法制备了具有微流道的CuCrZr合金试样; 利用3维形貌仪和扫描电子显微镜测试样件内表面的粗糙度和微观形貌, 分析了激光功率、扫描速率、填充距离对微流道悬垂面及侧表面的粗糙度的影响规律和内在机制。结果表明, 扫描速率对于悬垂面和侧表面的粗糙度影响最大, 悬垂面受熔池自身质量影响而出现“挂渣”现象, 而侧表面粗糙度则受马兰戈尼效应的影响较大; 经过优化, 在激光功率380 W、扫描速率520 mm/s、扫描间距0.12 mm的工艺参数下, 可加工获得具有最小侧表面粗糙度（16.91 μm）的微流道样件; 在激光功率320 W、扫描速率560 mm/s、填充距离0.14 mm的工艺参数下, 可加工获得具有悬垂面最小粗糙度（24.86 μm）的微流道样件。该研究从激光工艺窗口的角度为激光选区熔化技术成形表面精度提供了依据。

基于激光熔化沉积技术制备了高强度Al-Mg-Sc-Zr合金试样，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度和室温拉伸等试验方法，研究了能量密度和送粉速率对沉积试样的致密度、微观组织演变和力学性能的影响规律。结果表明：在送粉速率一定的条件下，随着能量密度的提高，沉积试样的致密化行为逐渐增强，致密度呈现逐渐升高的趋势。随着送粉速率的提高，趋势愈发显著。在送粉速率为5.5 g/min、能量密度为50~150 J/mm²的条件下，试样致密度从97.88%提高至99.47%。在优化的工艺条件下，即能量密度为100 J/mm²、送粉速率为2.5 g/min时，获得了最优综合力学性能的沉积态试样，其致密度、屈服强度、抗拉强度、延伸率以及显微硬度分别为99.51%、268 MPa、450 MPa、18.4%和120.18 HV_0.2。

为提高锆合金表面的耐摩擦、耐腐蚀性能, 研究在锆合金表面激光熔覆TiN粉末, 制备TiN/ZrN陶瓷涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能量散射X射线谱仪(EDX), 分别分析了熔覆层的显微组织形貌、成分与相结构, 测试了激光熔覆层的显微硬度。结果表明, 在适当的工艺参数下, 可制备出没有裂纹、气孔和表面质量良好的熔覆层。熔覆层的表层有大量密集生长的树枝晶组织, 中层开始出现颗粒状和块状的组织, 结合区有少量的纤维状组织, 且熔覆层主要由Zr、ZrN、TiN等相组成。激光熔覆层硬度值从表及里呈递减变化, 熔凝层的硬度最高达到863 HV0.1, 是锆合金基体(约为180 HV0.1)的4.8倍。

研究用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)直接测定锆合金中常量及微量元素:Fe、Cr、M、Sn、Nb的分析方法.选择了合适的分析谱线,采用基体匹配法和背景扣除法消除基体元素对被测元素的光谱干扰.方法简便,快速,具有良好的精密度和准确度,方法的回收率为94.0%～105.0%,相对标准偏差小于2.0%.

在美国Argonne国家实验室连接有IVEM-Tandem National Facility加速器的Hitatch3000电子显微镜上,通过能量600keV及注量率为2.5×10¹²cm^-2*s^-1的Ne离子原位辐照,研究了锆-4合金中沉淀相hcp-Zr(Cr,Fe)2的重离子辐照效应,结果表明:600keV的Ne离子在350℃原位辐照至0.2dpa时,hcp-Zr(Cr,Fe)₂沉淀相的层错条纹开始消失;0.8dpa时沉淀相的电子衍射斑点大部分消失,发生明显的化学无序;2.7dpa时明场像衬度完全消失,非晶环已非常明显,表明沉淀相已经非晶化.600keV的Ne离子在350℃辐照hcp-Zr(Cr,Fe)₂相非晶化的临界损伤离位率约为2.7dpa.

介绍了一种用激光诱发红外光热辐射法对金属材料激光表面硬化层进行深度剖析的新技术。用这种技术,对经激光表面处理的锆合金(Zr-2.5Nb)表面硬化层的厚度进行无损检测,所得结果与常规的破坏性检验方法(剖面显微硬度测量)一致。