[發明專利]一種3D打印制備的稀土鈦合金材料

有效

• 申請號: 201610033835.6
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105648270B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 謝浩龍;林志丹;黃霖;鄧淑玲;劉燕
• 申請（專利權）人: 廣州智芝龍科技有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/05;C22F1/18;B22F3/105;B22F9/04;B33Y70/00
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

1.一種3D打印制備的稀土鈦合金材料，其特征在于：由以下原料制備得到：原料粉體的組成包含以下組分(質量百分比)：Ni：11-18%，Al：7.3-8.9%，Cu：0.56-0.9%，Zr：1.3-1.7%，Mo：0.2-0.4%，Fe：1-1.92%，Ag：0.1-0.5%，Nd：0.78-1%，V:0.5-0.8%,Pr：1-3%，Er：0.5-1.5%，Y：1-2%，CeO ₂：1-3%，LaB ₆：0.1-3.3%，余量為Ti。

2.如權利要求1所述的3D打印制備的稀土鈦合金材料，其特征在于：原料粉體的組成包含以下組分(質量百分比)：Ni：15.6%，Al：7.6%，Cu：0.88%，Zr：1.3%，Mo：0.26%，Fe：1.92%，Ag：0.35%，Nd：0.78%，V:0.66%,Pr：1.6%，Er：0.9%，Y：1.4%，CeO ₂：1.23%，LaB ₆：1.2%，余量為Ti。

3.如權利要求1或2所述的3D打印制備的稀土鈦合金材料，其特征在于：其制備方法包括以下步驟：

(1)粉體制備：混粉：將單質粉末和化合物粉末在混粉機中混合均勻，將混合均勻后的粉末進行高能球磨；將球磨后的粉末實施加壓加熱操作，溫度為180-195℃，壓力為950-1050MPa，保壓時間為3-10分鐘；在真空爐內進行燒結，燒結溫度為850-1250℃，燒結保溫時間為2-10h；得到鈦合金塊體，將鈦合金塊體置于剛玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至1×10^{-2-9×10 -2Pa，然后在300-450r/min轉速下，采用粒度為1-8mm的剛玉球球磨24-48小時；最后用篩選出粒度為15-36μm的合金粉體，以其作為激光3D打印用粉體材料;}

(2)激光3D打印成型，激光功率200-250W，掃描速度為1200-1400mm/s，真空或氬氣保護氣氛下打印，將激光打印成型的坯料超聲波清洗10~15mins，清洗后在120℃烘干；

(3)將坯料加熱焙燒，加熱溫度為700-800℃，保溫時間為1~1.5h，真空度為1.0×10 ^-3~10 ^-4Pa；

(4)三重退火處理，將坯料進行首次退火處理，退火溫度為650-700℃，保溫2-4小時，空冷；隨后進行二次退火處理，退火溫度為445-480℃，保溫5-8小時，空冷；最后進行三次退火處理，退火溫度為290-360℃，保溫10-14小時，空冷；

(5)采用電化學拋光對步驟(4)獲得的半成品進行后處理，得到表面粗糙度介于60μm~70μm的成品。

4.如權利要求3所述的3D打印制備的稀土鈦合金材料，其特征在于：其制備方法包括：將球磨后的粉末實施加壓加熱操作，溫度為185℃，壓力為1025MPa，保壓時間為5分鐘；在真空爐內進行燒結，燒結溫度為900℃，燒結保溫時間為5h；得到鈦合金塊體，將鈦合金塊體置于剛玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至3×10 ^-2Pa，然后在360r/min轉速下，采用粒度為2mm的剛玉球球磨36小時；最后用篩選出粒度為20μm的合金粉體，以其作為激光3D打印用粉體材料。

5.如權利要求4所述的3D打印制備的稀土鈦合金材料，其特征在于：其制備方法中：激光3D打印成型，激光功率240W，掃描速度為1300mm/s，真空或氬氣保護氣氛下打印，將激光打印成型的坯料超聲波清洗12mins，清洗后在120℃烘干。

6.如權利要求5所述的3D打印制備的稀土鈦合金材料，其特征在于：其制備方法中：三重退火處理，將坯料進行首次退火處理，退火溫度為660℃，保溫4小時，空冷；隨后進行二次退火處理，退火溫度為450℃，保溫6小時，空冷；最后進行三次退火處理，退火溫度為300℃，保溫12小時，空冷。