[發明專利]一種基于激光選區熔化技術制備高熵合金的方法

有效

• 申請號: 202010734247.1
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111872388B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 賈延東;王振輝;王剛
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F9/08;B22F1/065;B33Y10/00;B33Y70/00;C22C30/00;C22C1/04
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 崔金

1.一種基于激光選區熔化技術制備高熵合金的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.根據(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金的制備要求，進行金屬組分原子配比，并將其加熱熔化后采用氣霧化技術制備出(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金粉末；

b.通過計算機輔助三維設計軟件進行零件的三維設計創建，采用切片或其他數據處理軟件對三維零件數據進行逐層切片以獲得橫截面輪廓數據，采用激光路徑規劃軟件對每層橫截面輪廓內部進行激光掃描路徑規劃的填充且將其導入一個3D打印設備的成形系統控制主機；

c.設置一基體以使該基體提供一個成形界面，將基體安裝并固定于3D打印設備的成形平臺上并對其進行調平；

d.將(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金粉末置入3D打印設備的粉料缸中并采用鋪粉裝置對其進行刮平；

e.啟動3D打印設備及相關輔助設備，向成形倉內通入保護性氣體并進行除氧以使得成形倉內的氧濃度達到所要求的標準濃度范圍之內；

f.采用3D打印設備的鋪粉裝置進行基板表面成形的預鋪粉工作,啟動3D打印的激光設備以使其高能激光熔化成形界面的高熵合金粉末以獲得預設尺寸的高熵合金；

所述步驟a中氣霧化技術制備出(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金粉末的方法為：

采用高速的惰性氣體氬氣氣流，沖擊預合金化后處于熔融狀態的(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金，在氣流的作用下(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金金屬液破碎為金屬液滴噴射，在液體表面張力的物理作用下逐步形成尺寸細小、形態圓潤的熔體，進而待冷卻凝固后得到球狀或近似球狀的(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金粉末；

所述步驟a中的制備的(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇高熵合金粉末需經過干燥箱進行干燥，篩子篩選，其中干燥溫度的取值范圍為100～200℃，干燥時間的取值范圍為0.5-12h；

所述步驟f中的激光設備的激光直徑為0.06mm；

所述步驟f中的激光設備的最大輸出激光為1000W，所采用的激光功率為160W或180W；

所述步驟f中的激光設備的最大線掃描速度為10000mm/s，線成型速度取值范圍為800-1800mm/s。

2.根據權利要求1所述的一種基于激光選區熔化技術制備高熵合金的方法，其特征在于，所述步驟f中的激光設備的掃描間距取值范圍為40μm-80μm。

3.根據權利要求2所述的一種基于激光選區熔化技術制備高熵合金的方法，其特征在于，所述步驟f中的激光設備的打印層厚取值范圍為10μm-40μm。

4.根據權利要求3所述的一種基于激光選區熔化技術制備高熵合金的方法，其特征在于，所述步驟f中的激光設備的掃描角度取值范圍為0-360°。