[發明專利]一種納米多相增強鈦基復合材料增材制造專用球形粉末的制造方法

在審

• 申請號: 202110286547.2
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113059172A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 牛紅志;殷寶國;譚浩;張德良
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/00;C22C14/00;C22C32/00;B22F10/28;B33Y70/10;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種納米多相增強鈦基復合材料增材制造專用球形粉末的制造方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1、采用合金基體和增強相的原材料，進行電極棒的壓制；

S2、將壓制的電極棒進行真空熔鑄合成鑄錠；

S3、將鑄錠進行制粉用電極棒的加工；

S4、將步驟S3獲得的制粉用電極棒進行等離子旋轉電極法制粉；

S5、將步驟S4獲得的粉末進行篩分和封裝。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S1中，所述合金基體的原材料為純鈦、TC4、TA15、Ti6242、IMI834、Ti600、Ti1100或Ti-6Al-3Sn-4Zr-0.9Mo-0.3Si中的任意一種進行配料，所述增強相的原材料為B、C、Si和稀土元素的純元素粉末或者B₄C、SiC、TiB₂、BN、稀土硼化物的化合物粉末中至少兩種。

3.如權利要求2所述的制造方法，其特征在于，稀土元素為La或Y，稀土硼化物為LaB₆或者YB₆。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述增強相的原材料占總原材料重量的0.1％～5.0％，對應生成的增強相相的體積分數含量為0.5％～10.0％。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S2中，真空熔鑄合成采用真空自耗熔煉2～3遍的方式進行，真空熔煉過程保持真空度≤1.0×10^-2Pa，第一遍熔煉電流為2000A，第二遍熔煉電流為3000A。

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S2中，真空熔鑄合成采用真空感應/懸浮熔煉1～2遍的方式進行，真空熔煉過程保持真空度≤5.0×10^-3Pa，熔融狀態下保持5～10分鐘。

7.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S3中，加工的條件為高溫鍛造和拔長的溫度在950～1200℃之間；加工后標準電極棒的尺寸為：直徑長度300～500mm。

8.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S4中，制粉的工藝參數為：電壓50～80V、電流1000～3000A、電極棒轉速15000～30000r/min、進給速度為0.5～1.5mm/s、氬氣氣氛壓力為0.04～0.1MPa。

9.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S4中，增強相是原位自生的方式形成的，即在高溫等離子束熔化過程增強相發生快速溶解，在液滴快速凝固和球化過程納米增強相顆粒原位再生。

10.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟S5中，篩分采用超聲震動篩分，篩分出粒度為10～55μm和55～130μm兩種范圍的粉末。