[發(fā)明專利]一種冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法

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• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113351879A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周香林;王紀(jì)兵;溫薇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/64;B22F10/66;B22F1/00;B22F9/08;B33Y10/00;B33Y40/10;B33Y40/20;B33Y70/00;C22C9/06;C22C9/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以氣霧化Cu-Ni-Sn合金粉末為原料采用高能束金屬增材制造技術(shù)制備Cu-Ni-Sn坯料和將所獲得的Cu-Ni-Sn合金坯料進行適當(dāng)?shù)睦渥冃渭盁崽幚恚?/p>

其中：制備Cu-Ni-Sn合金坯料以氣霧化Cu-Ni-Sn合金粉末為原料，氣霧化Cu-Ni-Sn合金粉末使用前用真空干燥箱進行干燥，基板預(yù)先清洗干凈，在真空環(huán)境或者采用高純氬氣作為保護氣體，設(shè)置好成形工藝參數(shù)，打開3D打印成形設(shè)備，然后進行連續(xù)增材制造；

冷變形及熱處理包括A、B、C三種中的任一種，A為坯料先進行壓下量50％-90％的冷變形加工，然后820℃-850℃×0.1h-1h退火，再用于加工成零部件，最后進行375℃-425℃×2-8h時效處理；B為坯料先進行50％-90％的冷變形加工，之后進行375℃-425℃×0.1h-2h的時效處理；C為坯料先進行820-850℃×0.1-1h的固溶處理，然后冷變形50-90％，最后進行375℃-425℃×0.1-2h的時效處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，所述Cu-Ni-Sn合金零部件及坯料中元素Ni的含量為11-16wt％，元素Sn的含量為5-12wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，所述基板預(yù)先清洗干凈是通過粗砂紙打磨去除油污和氧化皮，并用酒精或丙酮清洗干凈并進行干燥，基板材料可以是鐵基合金、Cu-Ni-Sn合金、鈦基合金、鎳基合金等。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，所述增材制造采用L-PBF技術(shù)、L-DED技術(shù)、EBAM技術(shù)中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，Cu-Ni-Sn合金坯料的維氏硬度不小于166HV1，抗拉強度不小于577MPa，屈服強度不小于383MPa，斷后延伸率不小于18％，彈性模量不小于144GPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，冷變形及熱處理為A時，樣品維氏硬度不小于355HV1，抗拉強度不小于1099MPa，屈服強度不小于1030MPa，斷后延伸率不小于3.7％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，冷變形及熱處理為B時，樣品維氏硬度不小于364HV1，抗拉強度不小于1266MPa，屈服強度不小于1201MPa，斷后延伸率不小于1.2％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷形變及熱處理強化增材制造Cu-Ni-Sn合金的制備方法，其特征在于，冷變形及熱處理為C時，樣品維氏硬度不小于390HV1，抗拉強度不小于1380MPa，屈服強度不小于1320MPa，斷后延伸率不小于1.3％。