[發明專利]適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法

有效

• 申請號: 202210837892.5
• 申請日: 2022-07-17
• 公開（公告）號: CN115058631B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 孫中剛;嚴啟鵬;郭艷華;戴國慶;姚杰;吳世凱;李文亞
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;B22F10/25;B22F10/50;B33Y10/00;B33Y70/10;B22F1/12;B22F1/14;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/44
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

1.一種適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將納米級的氧化釔顆粒與合金鋼粉按比例混合，得到混合粉體；

S2、采用同軸送粉攪拌摩擦增材制造工藝，按照預設的程序在基板上從第一層開始以向上生長的方式逐層沉積，直到完成最后一層的沉積，獲得氧化物彌散強化的鋼構件；

其中，在第一層至第N層沉積的過程中，對每一層均通過攪拌摩擦使氧化釔顆粒與合金鋼粉重熔，獲得沉積層，抑制沉積層中氧化釔顆粒的聚集與長大，防止氧化釔的流失，使氧化釔顆粒彌散在鋼構件基體中，同時使鋼構件基體組織的晶粒細化至第一晶粒尺寸區間。

2.根據權利要求1所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，所述第一晶粒尺寸區間為10-20μm。

3.根據權利要求1所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，所述混合粉體中，所述氧化釔顆粒的平均粒徑為10-90nm。

4.根據權利要求1所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，所述混合粉體中，合金鋼粉為不銹鋼粉或者其他特定用途的合金鋼粉，其平均粒徑為30-60μm。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，所述混合粉體中，氧化釔顆粒與合金鋼粉按照質量百分比計算，其中納米氧化釔粉末占混合粉體的質量百分比為0.1％-10％。

6.根據權利要求1所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，所述同軸送粉攪拌摩擦增材制造工藝，被設置成根據合金構件參數確定送粉速度和攪拌摩擦處理的工藝參數，并根據此設定打印程序以進行構件的打印成型。

7.根據權利要求1所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，同軸送粉攪拌摩擦增材制造工藝的條件為：攪拌摩擦加工的前進速度為40mm/min-300mm/min，攪拌摩擦加工的旋轉速度為500-1800rpm，攪拌摩擦加工每一道次的下壓量為0.1-0.5mm，下壓力為8000-45000N，送粉速度為2-12g/min。

8.根據權利要求1所述的適用于氧化物彌散強化鋼的同軸送粉復合攪拌摩擦處理的制造方法，其特征在于，采用球磨工藝得到納米氧化釔，其中，球磨的工藝條件為：在體積純度≥99.99％的氬氣條件下，以轉速300-500r/min，球料質量比(5-20):1，球磨20-50h。