[發明專利]一種3D打印稀土鈦合金材料的方法

有效

• 申請號: 201610033848.3
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105522152B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 王巖
• 申請（專利權）人: 王碧群
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B22F9/04;B22F3/10;B22F3/24;B22F1/00;C22C14/00;C22C1/04
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1.一種3D打印稀土鈦合金材料的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)粉體制備：混粉：將單質粉末和化合物粉末原料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180-190℃，壓力為950-980MPa，保壓時間為3-10分鐘；在真空爐內進行燒結，燒結溫度為850-890℃，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，所述單質粉末包括Pr和Er；

(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700-780℃，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650-660℃，保溫2-4小時，空冷；隨后進行二次退火處理，退火溫度為445-470℃，保溫5-8小時，空冷；最后進行三次退火處理，退火溫度為330-360℃，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；

原料粉體的組成包含以下組分(質量百分比)：Ni：13-18%，Al：7.3-8.9%，Cu：0.56-0.76%，Zr：1.35-1.7%，Mo：0.2-0.22%，Fe：1-1.6%，Ag：0.1-0.5%，Nd：0.85-1%，V:0.5-0.8%,Pr：1-3%，Er：0.5-1.5%，Y：1-2%，CeO₂：1-3%，LaB₆：0.1-3.3%，余量為Ti。

2.如權利要求1所述的3D打印稀土鈦合金材料的方法，其特征在于：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。