[發(fā)明專利]一種用于增材制造的鉬硅硼材料的粉末球磨混合方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810639152.4 | 申請日： | 2018-06-20 |
| 公開（公告）號： | CN108580882B | 公開（公告）日： | 2019-12-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何家?guī)?/a>;周孟學(xué) | 申請（專利權(quán)）人： | 西安琦豐光電科技有限公司 |
| 主分類號： | B22F1/00 | 分類號： | B22F1/00;B22F9/04 |
| 代理公司： | 61204 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 | 代理人： | 陳星 |
| 地址： | 710000 陜西省西安市高新區(qū)高*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鉬硅 球磨 球磨混合 硼材料 制造 氬氣 尺寸分布 處理工藝 措施保證 合金粉末 加工設(shè)備 加工條件 配比優(yōu)化 體內(nèi)氧氣 無水乙醇 系統(tǒng)工藝 乙醇蒸汽 不均勻 抽真空 硼粉末 球化率 有效地 硼粉 加工 冷卻 篩選 | ||
本發(fā)明提供一種用于增材制造的鉬硅硼材料的粉末球磨混合方法，基于已有的球磨加工設(shè)備，將預(yù)先篩選好的鉬硅硼粉末加入到球磨罐中，通過反復(fù)抽真空、通入氬氣降低罐體內(nèi)氧氣含量；最終向罐內(nèi)注入經(jīng)過預(yù)先處理的無水乙醇；通過升溫使罐內(nèi)溫度達(dá)到400攝氏度，再經(jīng)過一定時間球磨后緩慢排除乙醇蒸汽，抽至真空，最后冷卻至室溫，通過此處理工藝，可以提高球磨加工時粉末的能量，進(jìn)一步提高粉末質(zhì)量。本發(fā)明通過采用球形鉬硅硼粉體配比優(yōu)化和系統(tǒng)工藝措施保證，提高合金粉末加工時溫度，提高了粉末球化率，能夠較為有效地處理粉末尺寸分布不均勻的問題，為鉬硅硼增材制造提供了較好的加工條件。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于增材制造的鉬硅硼材料的粉末球磨混合方法，屬于增材制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)
鉬硅硼合金是一種難熔材料，具有高熔點(diǎn)、高溫強(qiáng)度和高硬度等特性，具有十分重要的應(yīng)用前景。但是由于金屬鉬的熔點(diǎn)高、成形性能差，對其加工目前只能采用熔鑄、粉末冶金等工藝，這些方法工藝復(fù)雜，需要昂貴的工裝模具，且只能成型相對結(jié)構(gòu)簡單的零件，并且在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其致密度有所缺陷。
增材制造是一種新型加工技術(shù)，可以直接根據(jù)零件的計算機(jī)三維模型數(shù)據(jù)逐層增加材料，能夠制造任何復(fù)雜形狀的物體。對于鈦合金、不銹鋼、鎳基合金等材料的增材制造研究，國內(nèi)外開展較多，理論與實踐經(jīng)驗較為豐富。但是對于難熔金屬及合金，例如鎢、鉬、鉭、釩等，受到其熔點(diǎn)、密度、熱導(dǎo)、熔體張力和粘度等固有物理性能影響，主要存在熔滴不穩(wěn)定、致密度不高等缺點(diǎn)，增材制造比較困難，其工藝和方法研究較少。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種用于增材制造(3D打印)的鉬硅硼材料的粉末球磨混合方法，基于球磨工藝，采用特殊的預(yù)處理方法以及過程工藝措施提高鉬硅硼粉末的的球形度，通過加熱系統(tǒng)提高粉末溫度，提高鉬硅硼粉末能量，進(jìn)一步降低粉末顆粒度、提升致密度。
本發(fā)明基于已有的球磨加工設(shè)備，其主要原理是將預(yù)先篩選好的鉬硅硼粉末加入到球磨罐中，通過反復(fù)抽真空、通入氬氣降低罐體內(nèi)氧氣含量；最終向罐內(nèi)注入經(jīng)過預(yù)先處理的無水乙醇；通過升溫使罐內(nèi)溫度達(dá)到400攝氏度，再經(jīng)過一定時間球磨后緩慢排除乙醇蒸汽，抽至真空，最后冷卻至室溫，通過此處理工藝，可以提高球磨加工時粉末的能量，進(jìn)一步提高粉末質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
所述一種用于增材制造的鉬硅硼材料的粉末球磨混合方法，其特征在于：包括以下步驟：
步驟1：篩選和配比粉體顆粒：
篩選顆粒尺寸為100-150μm的球形鉬粉、1-50μm的球形硅粉和1-50μm的球形硼粉；將鉬硅硼粉末混合，得到混合粉體，鉬粉質(zhì)量占混合粉體質(zhì)量的50％-98％，硅粉質(zhì)量占混合粉體質(zhì)量的1％-49％，硼粉質(zhì)量占混合粉體質(zhì)量的1％-49％；再向混合粉體中加入稀土元素，加入稀土元素的質(zhì)量不超過混合粉體質(zhì)量的1.5％；所述稀土元素為鑭系元素鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥中的一種或多種；
步驟2：球磨混合制備鉬硅硼粉末：
步驟2.1：將步驟1最終得到的混合粉末放入真空球磨罐中；
步驟2.2：密封球磨罐，將罐體內(nèi)抽至相對真空度不低于-90KPa；
步驟2.3：向罐體內(nèi)輸入氬氣；
步驟2.4：重復(fù)步驟2.2和步驟2.3，直至罐內(nèi)氧含量不高于300ppm，并將罐體內(nèi)抽至相對真空度不低于-90Kpa；
步驟2.5：向罐內(nèi)注入經(jīng)過脫水預(yù)處理的無水乙醇；
步驟2.6：轉(zhuǎn)動球磨罐，并對罐體加熱，使罐內(nèi)溫度升至400±50℃，球磨6～24小時；
步驟2.7：球磨完畢后，向罐體內(nèi)通入加熱至與罐內(nèi)溫度一致的氬氣，排除罐內(nèi)乙醇蒸汽；
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