[發明專利]一種3D打印增強體/Ti2

有效

• 申請號: 201910272259.4
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109865836B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王偉;韓子茹;王慶娟;高原;王快社
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F9/04;B22F1/00;C22C1/05;C22C14/00;C22C1/10;B33Y10/00;B33Y70/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種3D打印增強體/Ti₂AlNb基復合材料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟(1)，粉料的選擇：以旋轉電極法制備的Ti₂AlNb球形預合金粉為基體，以TiB₂、石墨烯碳納米片或TiC粉為增強顆粒，其中Ti₂AlNb預合金粉末的粒徑為53μm~180μm，增強顆粒TiB₂、TiC粉末的粒徑為0.1μm~10μm；石墨烯碳納米片層數為1~50層；

步驟(2)，混合粉料預攪拌：將步驟(1)所選粉料按照增強顆粒質量為混合粉總質量的0.5%~25%混合，放入V型攪拌機進行機械攪拌30min~60min；

步驟(3)，球磨混粉：將步驟(2)處理后得到的預攪拌粉料進行干法球磨混粉，使添加相粉末和Ti₂AlNb預合金粉充分混合，并且使得到的混合粉料的顆粒大小均勻，其中球磨混粉時球磨罐抽真空或充入惰性氣體，球磨轉速為300r/min~600r/min，球磨時間為12h~25h，球料比為(3~20):1；

步驟(4)，3D打印機的三維建模和參數設置：用計算機設計所需試樣的三維圖形，將繪制命令程序輸入到3D打印機中，參數設置：激光功率為200~1100W，掃描速度為0.05~1m/min，脈沖電流60~220A；

步驟(5)，將步驟(3)處理后得到的混合粉料預鋪在3D打印機的基板上，啟動3D打印機，激光束按照預設程序掃描，預設程序中激光束掃描方式為：第n層從左向右水平掃描，第n+1層掃描方向垂直于第n層掃描方向，第n+2層掃描方向與第n層掃描方向相反，第n+3層掃描方向與第n+1層掃描方向相反；

步驟(6)，完成步驟(5)預設掃描后，將升降工作臺下降一定高度，保證離焦量不變，重復步驟(5)操作，層層累加制備出所需復合材料。

2.根據權利要求1所述3D打印增強體/Ti₂AlNb基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，機械攪拌時，混合粉末置于真空或惰性氣體氛圍。

3.根據權利要求1所述3D打印增強體/Ti₂AlNb基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所用研磨小球材質為不銹鋼或氧化鋯，研磨罐材質為不銹鋼或氧化鋯。

4.根據權利要求1所述3D打印增強體/Ti₂AlNb基復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)(5)(6)中，操作環境為真空或惰性氣體氛圍。

5.上述權利要求1~4任一方法制備的3D打印增強體/Ti₂AlNb基復合材料。

6.根據權利要求5所述3D打印增強體/Ti₂AlNb基復合材料，其特征在于，其平均顯微硬度為369.31HV~1676.21HV，平均摩擦系數為0.446~0.817，磨損率為2.896×10^-4 mm³·N^-1·m^-1~5.113×10^-4 mm³·N^-1·m^-1。