[發明專利]用低熔融溫度硼化物化合物生產用于增材制造的改良合金

在審

• 申請號: 201811093863.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109593984A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: P·J·博基尼;B·Z·森德羅斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C32/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發明涉及用低熔融溫度硼化物化合物生產用于增材制造的改良合金。該方法包括：提供至少一種基礎合金；提供由公式M_xB_y表示的至少一種硼化物化合物；形成包括所述基礎合金和所述至少一種硼化物化合物的熔池；以及固化所述熔池的至少一部分。在所述公式中，M為非硼元素，B為硼，x＝1或2，并且y＝1，2，3，4，5或6。

技術領域

本公開總體上涉及金屬材料，更具體而言，涉及生產性能增強的金屬材料如改良合金(包括但不限于金屬基復合材料)以及用于生產改良合金的方法。

背景技術

利用增材制造通過層層添加材料來制造三維(3D)零件或產品。增材制造系統利用3D建模(計算機輔助設計或制造)軟件、計算機控制增材制造設備以及采取粉末、線材或液體形式的原材料(給料)。增材制造包括各種各樣的技術并且結合各種各樣的技術，諸如例如激光自由成形制造(LFM)、激光沉積(LD)、直接金屬沉積(DMD)、激光金屬沉積、激光增材制造、激光工程化凈成形(LENS)、立體平板印刷(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)、熔融沉積成型(FDM)、多噴射成形(MJM)、3D打印、快速原型制造、直接數字制造、分層制造和增材制造。此外，在增材制造中可以使用各種原材料來形成產品。這些材料的示例包括塑料、金屬、混凝土和玻璃。

增材制造系統的一個示例是激光增材制造系統。激光增材制造包括在受控大氣條件下向高功率激光聚焦光束或多個高功率激光的核心內噴灑或以其它方式噴射粉末或液體，由此形成焊接熔池。所得到的沉積物然后可以用來構建或重做用于各種應用的制品。

諸如金屬基復合材料之類的一些改進金屬合金材料傳統上利用粉末冶金技術進行處理。然而，這些技術需要難以進行并且耗時的擠壓和燒結。增材制造是類似于焊接和鑄造的依賴于固化動力學的過程，能夠比傳統冶金技術更容易制造零件，并且不需要擠壓和燒結。因而，在使用增材制造生產改良合金諸如金屬基復合材料方面進行處理改進將是本領域技術受歡迎的增加。

發明內容

在一個示例中，提供了一種用于形成改良合金的方法，該方法包括：提供至少一種基礎合金；提供由公式M_xB_y表示的至少一種硼化物化合物；形成包括所述基礎合金和所述至少一種硼化物化合物的熔池；以及固化所述熔池的至少一部分。在所述公式M_xB_y中，M為非硼元素，B為硼，x＝1或2，并且y＝1，2，3，4，5或6。

在另一個示例中，提供了一種包括改良合金的制品，其中所述改良合金根據用于制作改良合金的方法形成，該方法包括：提供基礎合金；提供由公式M_xB_y表示的至少一種硼化物化合物；形成包括所述基礎合金和所述至少一種硼化物化合物的熔池；以及固化所述熔池的至少一部分。在所述公式M_xB_y中，M為非硼元素，B為硼，x＝1或2，并且y＝1，2，3，4，5或6。

在又一個示例中，提供了一種用于在增材制造中使用的粉末，該粉末包括：基礎合金顆粒；和最多大約20％重量計的硼化物化合物顆粒，其中所述硼化物化合物由公式M_xB_y，其中M為非硼元素，B為硼，x＝1或2，并且y＝1，2，3，4，5或6。

這些示例的優點將部分地在如下描述中進行闡述，并且將部分從該描述而理解，或者可以通過這些示例的實踐而獲知。這些優點將通過本文所述的元件和組合實現和獲得。

要理解，上述總體描述和如下具體描述都是示例性和說明性的，并且如要求保護的那樣并不限于這些示例。

附圖說明

結合在該說明書中并且構成該說明書的一部分的附圖例示了本發明的教導的示例并且用來與該描述一起說明本公開的原理。