[發明專利]一種近終成形多孔鎳基ODS合金的方法

有效

• 申請號: 201310006565.6
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103060591A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 章林;曲選輝;秦明禮;劉燁;何新波
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C19/05
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種近終成形多孔鎳基ODS合金的方法，其特征在于：

步驟一、按照多孔鎳鉻基ODS合金、鎳鋁基ODS合金、MA754、MA6000或PM1000的成分配比稱量鎳粉、鉻粉、鋁粉、鈦粉、鎢粉、鉭粉、鉬粉、鐵粉、碳粉、Y₂O₃顆粒和氧化物細化元素鉿粉，并將各種粉末預混合均勻，得到混合粉末；

混合粉末在高純Ar氣氛中于不同的工藝參數下進行高能球磨，其中球/料比為（10~20）/1，球磨機轉速為350~500轉/分，球磨時間為24~72小時，得到粒徑為25~150μm的鎳基ODS合金粉末；

所述的鎳鉻基ODS合金的成分為：(10~20wt.%)Cr-(0.3~3wt.%)Y₂O₃-(0.5~3wt.%)

Hf-余量Ni；鎳鋁基ODS合金的成分為：(5~30wt.%)Al-(0.3~3wt.%)Y₂O₃-余量Ni；MA754的成分為：20wt.%Cr-0.3wt.%Al-0.5wt.%Ti-1%wt.%Fe-0.05wt.%Ti-(0.3~3wt.%)

-Y₂O₃-余量Ni；MA6000的成分為：15wt.%Cr-2wt.%Mo-4wt.%W-2%wt.%Ta-4.5wt.%

Ti-2.5wt.%Ti-(0.3~3wt.%)Y₂O₃-余量Ni、PM1000的成分為：20wt.%Cr-0.3wt.%?Al-0.5

wt.%Ti-3wt.%Fe-(0.3~3wt.%)Y₂O₃-余量Ni；

步驟二、將不同參數下球磨后的寬粒徑分布的鎳基ODS合金粉末進行篩分，得到多種窄粒徑分布、粒徑差≤3μm的鎳基ODS合金粉末；

步驟三、對窄粒徑分布的鎳基ODS合金粉末進行等離子球化，得到粒徑均勻的球形鎳基ODS合金粉末，其中送粉速率為20~100g·min^-1，等離子輸出功率為50~90KW，真空度為10^-2Pa；

步驟四、將球形鎳基ODS合金粉末和熱塑性聚合物聚乙烯、聚酰胺或聚苯乙烯的混合物放入捏合機中進行攪拌，其中聚合物在混合物中的質量分數比為(4~12)%，加熱溫度為140~180℃，攪拌時間為40~90min，得到聚合物均勻包覆的鎳基ODS合金粉末，并通過機械破碎將聚集的聚合物包覆鎳基ODS合金粉末進行分散，得到粒徑為30~50μm的聚合物包覆鎳基ODS合金粉末；

步驟五、利用CAD軟件建立零件三維模型，并進行分層切片處理，得到離散化的二維層面信息；同時，SLS成形機的鋪粉系統將聚合物包覆鎳基ODS合金粉末平鋪在工作平臺上，粉床預熱溫度為60~180℃；根據切片信息，激光束以10~40W的功率、1.5~2.5m/s的掃描速度、0.1~0.25mm的掃描間距、0.1~0.3mm的切片厚度對粉末進行逐層掃描，得到復雜形狀鎳基ODS合金坯體；

步驟六、鎳基ODS合金坯體在氬氣氣氛中進行脫脂和二次燒結，工藝為：1~5℃/min的升溫速率升溫到400~500℃，保溫2小時，然后以5~10℃/min的升溫速率升溫到700~950℃，保溫1小時后隨爐冷卻，得到多孔鎳基ODS合金。