[發(fā)明專利]金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料及其激光選區(qū)熔化成形方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110285601.1
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113151722A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張俊濤;鄧欣;胡子健;倪培燊;李凱
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C26/00
• 分類號: C22C26/00;C22C1/05;C22C1/10;B22F3/105;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 惠州市超越知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陳文福

1.一種金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，其特征在于，包括金剛石、金屬基、添加劑，金剛石體積含量為5%-60%，金屬基體積含量為20wt.%-95wt.%；所述添加劑與金剛石-金屬基粉體的重量比為1-30:200。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬基包括鐵基合金、銅基合金、鋁基合金、鎳基合金、鈦基合金中的任一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，其特征在于，所述添加劑為氯化鈉、硼酸鈉、硼酸中的任一種或兩種的組合。

4.一種權(quán)利要求1-3任一項所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.準(zhǔn)備金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的原料，使用行星球磨機(jī)進(jìn)行均勻混合，將混合后的復(fù)合粉體進(jìn)行干燥等預(yù)處理；

S2.通過軟件進(jìn)行三維模型建立及工藝參數(shù)的設(shè)計，并將輸出的模型及數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入選區(qū)激光熔化成形設(shè)備；

S3.將步驟S1中預(yù)處理后的復(fù)合粉體放入選區(qū)激光熔化成形設(shè)備，填充保護(hù)氣體，在基板上進(jìn)行SLM打印；

S4.將步驟S3成形后的基板取出，得到金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料SLM成形件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，所述步驟S2中，建立打印件的三維模型，輸出為STL格式文件；工藝參數(shù)設(shè)置為激光功率20W-1000W，掃描速度為100mm/s-2000mm/s，掃描間距為0.015mm-0.095mm，鋪粉層厚為0.01-0.08mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，所述步驟S3中，將復(fù)合粉體放入選區(qū)激光熔化成形設(shè)備供粉腔中，對成形腔通入氬氣或氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，并通過鋪粉裝置將粉體均勻覆蓋至基板上。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，所述步驟S1中，混合方法包括干混或者濕混，所述濕混采用加入去離子水或有機(jī)溶劑進(jìn)行濕混，固液混合比為1:5。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述金屬基包括鐵基合金、銅基合金、鋁基合金、鎳基合金、鈦基合金中的任一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述添加劑為氯化鈉、硼酸鈉、硼酸中的任一種或兩種的組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金剛石增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的激光選區(qū)熔化成形方法，其特征在于，所述步驟S1中，金剛石顆粒粒徑為0.02μm-60μm，金屬基粉體粒徑為15μm-45μm。