[發(fā)明專利]一種鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010562592.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN111842888A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉潔;張媛玲;宋波;禹林;閆春澤;史玉升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;C22C19/03;C22C1/04;B33Y70/00;B33Y10/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，該方法是采用激光選區(qū)熔化技術(shù)打印氣霧化預(yù)制的NiTiZr三元合金粉末，打印得到的構(gòu)件具有形狀記憶功能；通過改變激光選區(qū)熔化技術(shù)所采用的工藝參數(shù)進(jìn)而改變激光能量密度，從而調(diào)控打印件的組織和性能的變化。

2.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，所述NiTiZr三元合金粉末為粒徑滿足15～53μm的Ti_42.5Ni_49.5Zr₈粉末，優(yōu)選的，平均粒徑為33μm。

3.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，所述激光選區(qū)熔化技術(shù)所采用的激光掃描策略為條帶分區(qū)加層間旋轉(zhuǎn)，其中，分區(qū)寬度為4～10mm，層間旋轉(zhuǎn)角度為16°～67°。

4.如權(quán)利要求3所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，所述分區(qū)寬度為10mm，所述層間旋轉(zhuǎn)角度為16°。

5.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，所述激光選區(qū)熔化技術(shù)所采用的打印參數(shù)設(shè)置為：激光功率為160～280W，掃描速度為700～1300mm/s，掃描間距為0.12mm，鋪粉層厚為0.03mm，基板預(yù)熱溫度為200℃。

6.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，所述激光選區(qū)熔化技術(shù)所采用的工藝參數(shù)設(shè)置為：激光功率250W，掃描速度1000mm/s，激光能量密度為69.44J/mm³。

7.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，所述激光選區(qū)熔化技術(shù)所采用的工藝參數(shù)需滿足使激光能量密度大于34.19J/mm³。

8.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，采用激光選區(qū)熔化技術(shù)的打印過程中，設(shè)備氧氣含量≤500ppm，通氬氣作為保護(hù)氣體，氣壓保持在10-20mbar。

9.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，對(duì)于打印得到的構(gòu)件，最大密度為6.537g/cm³，最高硬度為5.3Gpa，馬氏體相轉(zhuǎn)變峰值溫度范圍為91～104℃。

10.如權(quán)利要求1所述鎳鈦基三元形狀記憶合金的4D打印方法，其特征在于，打印得到的構(gòu)件其相組成包括(Ti,Zr)Ni相、三元中間相λ1、以及單斜馬氏體相B19’。