[發明專利]一種激光增材制造用50Cr6Ni2Y合金鋼粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201910281818.8
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN109913766B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 陳歲元;陳雪婷;魏明煒;尚凡敏;武弘杰;張斌;劉常升;梁京
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/40
• 分類號: C22C38/40;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/02;B22F9/08;B33Y70/00;B33Y10/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李銀姬;李馨

1.一種激光增材制造用50Cr6Ni2Y合金鋼粉末，按照質量百分含量由以下成分組成：C：0.45～0.55％，Cr：5.8～6.1％，Si：0.5～0.6％，Ni：1.8～2.0％，Mn：0.45～0.55％，Y：0.45～0.5％，N：≤0.01％，H：≤0.01％，O：≤0.05％，余量為Fe；

所述的50Cr6Ni2Y合金鋼粉末為球形，球形度為99％，空心球率不超過1％，粉末氧含量在0.05％以下，粒徑分布為1～180μm，松裝密度為4.75～4.85g/cm³，流動性為17.5～18.5s/50g。

2.權利要求1所述的激光增材制造用50Cr6Ni2Y合金鋼粉末的制備方法，其特征在于，采用坩堝真空感應熔煉氣霧化方法制備得到，包括將50Cr6Ni2Y合金鋼熔融液于1550～1590℃下保溫5～10min，在最終熔煉溫度達到1645～1655℃時，在霧化氣壓10～12MPa下進行霧化的步驟。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，還包括：

按照成分配比冶煉加工得到50Cr6Ni2Y母合金，加工成圓柱形合金錠后放入熔煉室中進行階梯式加熱，得50Cr6Ni2Y合金鋼熔融液的步驟，其中所述階梯式加熱的步驟依次為：在熔煉室內溫度小于100℃時，感應功率為5kW，加熱到200～300℃時，提高感應功率到10kW，加熱至300～500℃時，提高感應功率到15kW，加熱到500～700℃時，提高感應功率到20kW，加熱到700～800℃時，提高感應功率到25kW，加熱到800～1000℃時，提高感應功率到30kW，加熱到1000～1200℃時，提高感應功率到35～40kW，加熱到1200℃至合金鋼錠開始熔化時，提高感應功率到45～50kW，使合金鋼錠完全熔化，得50Cr6Ni2Y合金鋼熔融液。

4.權利要求1所述的激光增材制造用50Cr6Ni2Y合金鋼粉末的激光增材制造使用方法，在采用激光增材制造機自帶的編程軟件設置打印體的形狀及打印路徑，在基板上，以50Cr6Ni2Y合金鋼粉末為送粉原料，通過激光增材制造3D打印，制備出沉積態的50Cr6Ni2Y合金鋼材料，其特征在于，所述激光增材制造3D打印的工藝參數為：激光功率600W～700W，掃描速度5～7mm/s，送粉量5～7g/min，送粉氣流量3L/min，搭接率30％～40％，Z軸提升量0.3～0.6mm，層間冷卻時間1～3min，整個打印過程通入惰性氣體保護。

5.采用權利要求4所述的使用方法制造得到的50Cr6Ni2Y合金鋼材料，其特征在于，所述的50Cr6Ni2Y合金鋼材料的顯微硬度為570HV_0.2～587HV_0.2，抗拉強度為1052MPa～1281MPa，屈服強度為505MPa～937MPa，平均延伸率為2％～4％，磨損率為1.03×10^-4～3.77×10^-4mm³/(N·m)。