[發明專利]一種生成具有晶粒尺寸連續變化結構的熱等靜壓成形方法

有效

• 申請號: 201811037697.4
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109093121B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 魏青松;陳輝;朱文志;薛鵬舉;袁偉豪;史玉升
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B22F3/15
• 分類號: B22F3/15
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

1.一種生成具有晶粒尺寸連續變化結構的熱等靜壓成形方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

(a)根據待成形零件的三維結構設計并成形包套和型芯，所述包套作為成形所述待成形零件外輪廓的模具，所述型芯置于所述包套中，用于成形所述待成形零件的幾何結構；

(b)選取不同粒徑的粉末作為待成形零件的原材料，其中，粉末顆粒中的晶粒尺寸隨粉末粒徑大小而變化；根據所述待成形零件不同部位的晶粒尺寸分布要求，設計與所述晶粒尺寸分布要求相符的待成形零件不同部位的粉末粒徑分布規律；

(c)將所述不同粒徑的粉末顆粒隨機填充到所述包套中，對所述包套施加振動使得其中隨機分布的粉末發生流動、滲透和凝聚，進而使得粉末沿一個方向上出現連續的粒度偏析、分層與重排，從而獲得與所述設計的粉末粒徑分布規律要求相同的粉末填充狀態，其中，通過調節所述振動的頻率、振幅和相位改變粉末粒徑在包套不同部位分布狀態；

(d)將所述包套封閉，然后依次進行加熱、抽真空和等靜壓處理，依次完成成形過程，去除所述包套和型芯獲得所需的成形零件。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述振動采用橫向和縱向的高頻振動，其中，所施振動的加速度在各方向均需大于重力加速度。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(d)中，所述加熱溫度范圍400℃～600℃。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(d)中，所述抽真空的真空度范圍為10³～10⁴。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中，所述不同粒徑的粉末采用等離子體制粉方法獲得的粉末，且滿足粉末顆粒中的晶粒尺寸隨粉末粒徑而變化。