[發(fā)明專利]具有均一橫縱向性能的鈦合金制件及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201911014192.0 | 申請(qǐng)日： | 2019-10-23 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN110681863B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-04-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 計(jì)霞;楚瑞坤;段修濤;陳志茹;汪承杰;高樺;許停停;秦賢;鄒榮堃 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 飛而康快速制造科技有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | B22F3/105 | 分類號(hào)： | B22F3/105;B22F3/24;B33Y10/00;B33Y80/00 |
| 代理公司： | 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446 | 代理人： | 謝清萍;姚志遠(yuǎn) |
| 地址： | 214028 江蘇省無(wú)錫*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 均一 縱向 性能 鈦合金 制件 及其 制備 方法 | ||
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N具有均一橫縱向性能的鈦合金制件及其制備方法。該方法包括：通過(guò)在激光選區(qū)熔化成型過(guò)程中，使鈦合金制件的至少一部分馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)棣料嗪?或β相，以制備鈦合金制件；及通過(guò)熱處理對(duì)鈦合金制件進(jìn)行均一化處理，進(jìn)一步提高橫縱向一致性。本申請(qǐng)的技術(shù)方案可獲得具有均一橫縱向性能的鈦合金制件，其橫向、縱向的強(qiáng)度及延伸率差異在5％內(nèi)，比較一致。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)屬于鈦合金技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有均一橫縱向性能的鈦合金制件及其制備方法，尤其是一種具有均一橫縱向性能的異形鈦合金制件及其制備方法。
背景技術(shù)
合金制件在各行各業(yè)的應(yīng)用極其廣泛，其中異形構(gòu)件的使用越來(lái)越多。傳統(tǒng)的機(jī)械加工很難制備出各式各樣的異形構(gòu)件，激光選區(qū)熔化成型技術(shù)(3D打印)正好彌補(bǔ)了這個(gè)缺陷，其可以制造出幾乎任何形狀的產(chǎn)品。然而，目前激光選區(qū)熔化成型方法制造的合金經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)橫縱向性能的明顯差異，例如TC4、TA15、TA17、TA1、TC21等鈦合金在目前的工藝參數(shù)下垂直于生長(zhǎng)方向的試樣均強(qiáng)度高延伸率低，平行于生長(zhǎng)方向的試樣均強(qiáng)度低延伸率高，這就不可避免的導(dǎo)致產(chǎn)品的橫縱向性能差異，而且通過(guò)后續(xù)的退火熱處理也根本無(wú)法扭轉(zhuǎn)橫縱向性能的差異性。
金屬類合金的各向同性關(guān)系到設(shè)計(jì)許用值大小的建立，若合金存在明顯的各向異性，則在運(yùn)用該合金件時(shí)很可能因?yàn)槠渲心承┤∠虻牡托阅苤刀鴮?dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)損壞等材料失效現(xiàn)象。特別是對(duì)于異形結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，這類結(jié)構(gòu)件在使用過(guò)程中往往承受多方載荷，因此改善合金各向異性十分必要。
背景技術(shù)部分的內(nèi)容僅僅是公開(kāi)人所知曉的技術(shù)，并不當(dāng)然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在改善合金在成形過(guò)程中的組織形態(tài)進(jìn)而減小橫縱向的差異性，進(jìn)一步的，通過(guò)熱處理方式使橫縱向性能最終趨于一致。
本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供了一種制備具有均一橫縱向性能的鈦合金制件的方法，包括：
通過(guò)在激光選區(qū)熔化成型過(guò)程中，使所述鈦合金制件的至少一部分馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)棣料嗪?或β相，制備所述鈦合金制件；及
通過(guò)熱處理對(duì)所述鈦合金制件進(jìn)行均一化處理。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述激光選區(qū)熔化成型的工藝參數(shù)為：激光功率280-330W、掃描速度900-1200mm/s、鋪粉層厚20-40μm、光斑直徑0.06-0.25mm、激光搭接0-0.2mm、基板溫度150-210℃。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述熱處理為真空熱處理。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述真空熱處理的真空度為1.0×10-1-6.67×10-2Pa。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述真空熱處理的溫度為800-925℃，保溫時(shí)間為2-4h。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，采用氣冷方式冷卻真空熱處理后的鈦合金制件。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，采用球形度≥88％、松裝密度2.00-2.45g/cm3、振實(shí)密度2.50-2.80g/cm3、霍爾流速≤50s/50g、空心粉率≤0.5％及夾雜物≤0.5％的鈦合金粉末進(jìn)行激光選區(qū)熔化成型。
在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，采用D10粒徑為18-22μm，D50粒徑為26-35μm，D90粒徑為45-55μm的鈦合金粉末進(jìn)行激光選區(qū)熔化成型。
本申請(qǐng)的另一方面還提供了一種由上述方法制備的具有均一橫縱向性能的鈦合金制件。
本申請(qǐng)的技術(shù)方案可獲得具有均一橫縱向性能的鈦合金制件，其橫向、縱向的強(qiáng)度及延伸率差異在5％內(nèi)，比較一致。
本申請(qǐng)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。
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