[發明專利]激光熔化制備原位生成Cr13

在審

• 申請號: 202111044574.5
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113857490A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 王東生;高雪松;李榮;彭豐;肖猛
• 申請（專利權）人: 安徽中科春谷激光產業技術研究院有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F1/00;C22C19/05;F26B5/04;F26B9/06;F26B23/10;F26B25/08;F26B25/12;B33Y10/00
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所 43005
• 代理人: 潘訪華

本發明提供激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的方法。包括以下步驟：步驟一：將一定配比的Ni、Cr、Mo、Si粉末采用機械合金化方法得到均勻的混合粉末；步驟二：將步驟一得到混合粉末利用激光熔化(SLM)技術制備得到鎳基復合材料樣品。其中Ni的重量百分比37～69.5、Cr的重量百分比11～35、Mo的重量百分比8～25、Si的重量百分比3～5.5，并且上述各成分的含量之和為100％。本發明的激光熔化原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料原位生成的增強相含量高，具有良好的高溫耐磨耐腐蝕性能，能廣泛應用于高溫氧化及腐蝕等環境下承受摩擦磨損作用的零部件。

技術領域

本發明涉及激光增材制造技術領域，尤其涉及激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的方法。

背景技術

Cr-Si、Ti-Si、Mo-Si等過渡金屬硅化物合金具有高熔點、高硬度和優良的高溫力學性能，是新一代高溫結構候選材料之—。但二元硅化物金屬間化合物通常具有嚴重的脆性，極大限制其應用。Cr13Ni5Si2、Mo2Ni3Si等三元金屬硅化物，不僅保持硅化物固有的高強度、高硬度和很強的原子間結合力，同時相對二元硅化物具有更好的韌性，另外具有成分范圍寬的特點，但還是不能直接作為結構件使用。硅化物金屬間化合物加工制備工藝性能不好，一般制備金屬間化合物方法有粉末冶金、電弧熔煉、機械合金化等。激光熔化(SLM)是增材制造的典型工藝之一，其具有制備成型一體化的功能，可快速制備成分均勻組織致密的合金材料，對于用難熔金屬制備高熔點金屬間化合物也具有較大優勢。

當使用激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的過程中，需要將經過球磨機研磨的Ni、Cr、Mo、Si粉末經真空干燥箱預熱后，再采用NCL-M2150T激光熔化SLM裝備成型，但是將真空箱內部空氣抽走使真空箱內部逐漸處于真空狀態時，空氣從真空箱內部排出，易帶動粉末在真空箱中飛舞，不方便收集。

因此，有必要提供一種新的激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的方法解決上述技術問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種方便隨粉末進行預熱的激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的方法，激光熔化制備原位生成Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si增強鎳基復合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：將一定配比的Ni、Cr、Mo、Si粉末采用機械合金化方法得到均勻的混合粉末；

步驟二：將步驟一得到混合粉末經過真空干燥箱后利用激光熔化技術制備得到鎳基復合材料樣品。

優選的，所述步驟一中所述的一定配比的Ni、Cr、Mo、Si粉末，其中Ni的重量百分比37～69.5、Cr的重量百分比11～35、Mo的重量百分比8～25、Si的重量百分比3～5.5，并且上述各成分的含量之和為100％。

優選的，步驟二中所述鎳基復合材料組織組成相由原位生成的Cr13Ni5Si2+Mo2Ni3Si三元金屬硅化物固溶體增強相及鎳基固溶體組成。

所述真空干燥箱包括：主體；封閉機構，所述封閉機構轉動連接所述主體的側壁；加熱機構，所述加熱機構安裝于所述主體的內部；儲存機構，所述儲存機構包括儲存箱、蓋板、連通管、筒蓋、紗布和限位條，所述主體的內部安裝多個所述儲存箱，所述儲存箱的內部安裝所述限位條，所述蓋板抵觸所述儲存箱和所述限位條的側壁；所述蓋板的內部分別與多個所述連通管之間螺紋連接；所述連通管的內部卡合所述筒蓋，且所述筒蓋的內部安裝所述紗布；連接機構，所述連接機構安裝于所述主體的側壁。