一種電子束快速成形技術(shù)制備Nb-Si基超高溫合金的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高溫合金制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電子束快速成形技術(shù)(electron?beam?melting,EBM)制備NbSi基超高溫合金的方法，利用電子束選區(qū)快速成型設(shè)備，通過設(shè)置合理的工藝參數(shù)，直接由CAD模型一步完成NbSi合金三維成形件的制備，得到的NbSi基合金致密度高，主要由Nbss固溶體和Nb5Si3強(qiáng)化相組成，相尺寸細(xì)小(<1μm)且分布均勻。本方法制備NbSi合金過程無需模具，減少合金污染，降低夾雜含量，材料利用率高，能提高NbSi基超高溫合金的力學(xué)性能與生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種電子束快速成形技術(shù)制備Nb-Si基超高溫合金的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高溫合金制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電子束快速成形制備NbSi超高溫合金的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)在航空航天、能源動(dòng)力、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用，其效率和性能跟高溫結(jié)構(gòu)材料密不可分，近年來由于溫室氣體排放帶來的全球變暖等環(huán)境問題越來越引起人們的關(guān)注，因此提高能源利用效率，節(jié)能減排具有深遠(yuǎn)的意義。目前燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到的能源利用效率約為40%，若要進(jìn)一步提高，必須開發(fā)承溫能力更高的高溫結(jié)構(gòu)材料。
[0003]目前，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中熱端部件常用的鎳基高溫合金的最高使用溫度已經(jīng)超過1100°C，達(dá)到了純鎳熔點(diǎn)的85%，再提升的潛力不大，因此需要開發(fā)新一代的高溫結(jié)構(gòu)材料。Nb-Si系超高溫結(jié)構(gòu)材料的熔點(diǎn)高于1750°C，其密度相對(duì)較低(僅為Ni基高溫合金密度的80-90% )。因此，Nb-Si系超高溫結(jié)構(gòu)材料有望成為新一代渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)在1200?14000C，甚至更高溫度使用的結(jié)構(gòu)材料。
[0004]目前Nb-Si系超高溫合金的成形方法主要有真空非自耗/自耗電弧熔煉、真空感應(yīng)熔煉、定向凝固、粉末冶金和熔模鑄造等。真空電弧熔煉得到的NbSi合金組織中往往存在成分偏析現(xiàn)象，容易出現(xiàn)粗大初生相、Nb3Si亞穩(wěn)相以及裂紋等，氧含量和其它雜質(zhì)含量較高，不利于高溫結(jié)構(gòu)材料的直接應(yīng)用。粉末冶金NbSi合金時(shí)，在燒結(jié)及冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力容易導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，從而影響合金的綜合性能，同時(shí)燒結(jié)溫度對(duì)合金組織的影響很大，燒結(jié)溫度不同，所得產(chǎn)物的組織組成也不同，晶粒大小不同，組成相也可能不同(如Nb3Si相的出現(xiàn))；真空感應(yīng)熔煉能保持合金成分均勻和高純度，缺點(diǎn)是熔體溫度不均勻，過熱度低，容易形成澆鑄不足等缺陷。定向凝固能消除大部分橫向晶界，有效控制合金的微觀組織和化學(xué)成分，并獲得低缺陷的鑄件，正逐漸成為制備鈮硅超高溫合金的主要工藝手段。但是傳統(tǒng)的定向凝固缺點(diǎn)主要有:凝固過程冷卻速率低，導(dǎo)致合金組織粗化并長(zhǎng)大，限制了合金性能的提高，另外由于NbSi超高溫合金中含有Hf、Ti等高溫下化學(xué)活性很強(qiáng)的元素，因此在高溫下非常容易與接觸的坩堝發(fā)生界面反應(yīng)，造成合金污染，含氧量增加，鑄件夾雜增力口，機(jī)械性能下降。熔模鑄造Nb-Si基合金，其型殼承溫能力超過2000°C，然而目前用于高溫結(jié)構(gòu)材料熔模鑄造的型殼承溫能力多不超過1700°C，且在高溫下與Nb-Si基合金發(fā)生反應(yīng)，難以滿足Nb-Si基合金熔模鑄造成型要求。
[0005]不僅如此，上述幾種方法制備NbSi合金均需要坩堝或模具，因而很難直接制備具有特定尺寸和復(fù)雜形狀、結(jié)構(gòu)(變截面、內(nèi)腔或者冷卻通道)的合金件，往往需要較多的機(jī)加工和后處理，工藝繁瑣，生產(chǎn)效率低同時(shí)容易造成合金材料的浪費(fèi)。因此，開發(fā)一種更加高效的制備Nb-Si基超高溫合金的方法無疑是至關(guān)重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明為克服上述問題，提供了一種利用電子束快速成形技術(shù)(electron beammelting, EBM)制備NbSi基超高溫合金的方法。EBM法首先利用計(jì)算機(jī)得到成形件的三維CAD實(shí)體模型，然后利用分層軟件在部件高度方向進(jìn)行分層切片，并將部件的三維輪廓信息轉(zhuǎn)化為二維輪廓信息，并生成掃描路徑。電子槍發(fā)射的高能電子束根據(jù)指定的掃描路徑，逐層熔化沉積預(yù)置的金屬或合金粉末，層層堆積形成三維合金件，因而EBM特別適用于難加工、高性能難熔金屬和合金的制備。
[0007]本發(fā)明利用EBM技術(shù)制備NbSi超高溫合金的技術(shù)方案是:
[0008]本發(fā)明所采用氬氣霧化法制備的預(yù)合金化NbSi粉末，NbSi粉末呈球形或近球形，直徑應(yīng)在50~150 μ m之間。隨后利用電子束快速成形(electron beam melting, EBM)工藝對(duì)Nb-Si基預(yù)合金化粉末進(jìn)行快速成形制備。設(shè)定合理的電子束成形參數(shù)(電子束掃描速度、電子束束流、掃描間距、基板預(yù)熱溫度和鋪粉厚度)，利用高能電子束使NbSi合金粉末熔化。此外，在電子束快速成形工藝中，粉末熔化/凝固極快，冷卻速度極高(IO5~106K/s)，可以制備得到細(xì)小、均勻、穩(wěn)定的快速凝固合金組織，從而獲得綜合力學(xué)性能優(yōu)異的NbSi超高溫合金零件。[0009]本發(fā)明介紹一種利用EBM技術(shù)制備NbSi基超高溫合金的方法，其特征在于制備過程包括以下步驟:
[0010](I).根據(jù)待加工NbSi合金形狀，利用三維制圖軟件(Magics)建立合金CAD模型，并保存為STL文件；然后利用分層軟件(EBM assembler)對(duì)STL文件在高度方向上進(jìn)行分層切片處理，分割成厚度均勻(0.05~0.1mm)的切片，切片包含合金樣品的橫截面輪廓信息和加工路徑；利用分層軟件將切片保存為ABF文件，并導(dǎo)入電子束選區(qū)快速成形設(shè)備(EBM)中；
[0011](2).裝入NbSi合金粉末，將成形基板放置于成形腔內(nèi)可升降的平臺(tái)上，成形腔抽真空至10 3Pa~10 2Pa ；
[0012](3).電子束對(duì)基板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在900~1100°C之間；基板預(yù)熱參數(shù):電子束掃描速度為10000~12000mm/s，電子束流為40mA，掃描間距0.05~0.2mm ;基板預(yù)熱完成后，刮粉裝置在基板上均勻鋪一層厚度為0.05~0.1mm的NbSi超高溫合金粉末
[0013](4).電子束對(duì)基板上的所有粉末進(jìn)行預(yù)熱，直至粉末溫度與基板相同；粉末預(yù)熱參數(shù)為:預(yù)熱6~10次，電子束掃描速度為6000mm/s~8000mm/s,電子束流為30~40mA,掃描間距0.05~0.2mm ;
[0014](5).粉末預(yù)熱結(jié)束后，電子束根據(jù)預(yù)先設(shè)定的掃描路徑，選擇性的對(duì)基板上的粉末進(jìn)行掃描，粉末熔化并凝固，形成熔覆層；粉末熔化參數(shù):熔化I次，電子束掃描速度為400~600mm/s,溶化電流為8~12mA,掃描間距0.05~0.2mm ；
[0015](6).完成一個(gè)層面的加工后，成形基板下降一個(gè)層厚的距離，刮粉裝置在先熔覆層上再均勻鋪上一層厚度為0.05~0.1mm的NbSi合金粉末；
[0016]重復(fù)上述步驟(4)、(5)、(6)，直至NbSi合金加工完成；加工完成后，向成形腔沖入氬氣，加快成形件的冷卻，至成形件的溫度降至100°c以下時(shí)，取出并冷卻至室溫；
[0017]本發(fā)明中，NbSi超高溫合金制備過程包括基板預(yù)熱、粉末預(yù)熱和熔化過程，預(yù)熱過程是防止粉末飛濺，促進(jìn)粉末預(yù)燒結(jié)，同時(shí)使成形維持在一個(gè)較高的溫度，減少內(nèi)應(yīng)力；
[0018]本發(fā)明中，制備NbSi超高溫合金，電子束的加速電壓維持在60kV ；[0019]本發(fā)明中，制備NbSi超高溫合金,鋪粉厚度為0.05mm?0.1mm ；
[0020]本發(fā)明中，制備NbSi超高溫合金采用Ti6A14V成形基板，厚度為IOmm ；
[0021]本發(fā)明中，制備NbSi超高溫合金，成形區(qū)域的真空度維持在10_3Pa?10_2Pa ；
[0022]本發(fā)明中，成形基板和粉末的預(yù)熱溫度相同，根據(jù)不同的合金成分，控制在900?1100°C之間；
[0023]本發(fā)明中采用氬氣霧化制備粉末和EBM快速成形工藝相結(jié)合的方法制備NbSi基超高溫合金，粉末與電子束的相互作用不同于其它傳統(tǒng)的方法制備工藝過程，其熔化/凝固行為區(qū)別于傳統(tǒng)方法；此技術(shù)方案主要優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024](I) EBM技術(shù)制備NbSi超高溫合金直接由CAD模型一步完成NbSi合金成形件的制備。制備過程無需準(zhǔn)備坩堝、模具或粉末包套等，可以有效的避免高溫合金與坩堝、模具等的界面反應(yīng)，減少合金污染，降低夾雜含量；
[0025](2)NbSi合金中氧含量的增加會(huì)降低合金的性能，而電子束快速成形采用的高真空環(huán)境，對(duì)高溫狀態(tài)的NbSi合金具有更好的保護(hù)效果，能有效避免合金的氧化，同時(shí)真空下具有提純效果，可以提高NbSi合金的性能；
[0026](3)EBM技術(shù)制備NbSi超高溫合金，粉末熔化時(shí)熔池尺寸很小，凝固時(shí)間極短，因此冷卻速度極高(IO5?106K/s)，為高度非平衡凝固，凝固時(shí)間極短，能有效減少NbSi合金的微觀偏析，而且合金致密度高，具有細(xì)小、均勻、穩(wěn)定的快速凝固組織，從而獲得力學(xué)性能優(yōu)異的NbSi超高溫合金；
[0027](4) NbSi超高溫合金為脆性材料，因此對(duì)粉末進(jìn)行預(yù)熱十分重要，成形時(shí)基體的溫度始終維持在900?1100°C左右，一方面相當(dāng)于熱處理作用，使NbSi高溫合金的內(nèi)部熱應(yīng)力減少，防止變形，有利于零件強(qiáng)度及塑性的良好匹配；另一方面有助于合金組織性能的均一化；
[0028](5)EBM技術(shù)適用于制備各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的NbSi的合金部件，尤其是內(nèi)部具有復(fù)雜異型結(jié)構(gòu)(空腔、冷卻通道)，傳統(tǒng)方法無法制造的合金部件；制備NbSi合金工藝簡(jiǎn)單快速、免去了設(shè)計(jì)與制造模具過程，避免了傳統(tǒng)的機(jī)加工和后處理，節(jié)省人力物力；同時(shí)未加工、多余的NbSi預(yù)合金粉末可以回收重復(fù)利用，材料利用率高。
[0029]利用SLM技術(shù)制備的NbSi超高溫合金致密度高(>95% )，無空隙和熱裂紋等缺陷。制備的超高溫合金主要由Nbss固溶體和Nb5Si3強(qiáng)化相組成，相尺寸極其細(xì)小(〈I μ m)，接近納米尺度，而且分布均勻，可以提高NbSi基超高溫合金的綜合力學(xué)性能。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0030]圖1 為 EBM 技術(shù)成形 Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al-2Hf 合金 XRD 圖譜；
[0031]圖2為EBM技術(shù)成形Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al-2Hf合金掃描電鏡圖片；
[0032]圖3 為 EBM 技術(shù)成形 Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al_2Hf 合金 XRD 圖譜；
[0033]圖4為EBM技術(shù)成形Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al_2Hf合金掃描電鏡圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不局限于具體實(shí)施例。
[0035]實(shí)施例1:[0036]利用EBM技術(shù)制備Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al_2Hf (at.%，原子百分比)超高溫合金:
[0037](I).選用氬氣霧化法制備的Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al_2Hf預(yù)合金化粉末，粉末成球形或近球形，直徑在50~150 μ m之間；
[0038](2).首先利用三維制圖軟件(Magics)建立NbSi合金樣品的三維CAD模型，并保存為STL文件；然后利用分層軟件(EBM assembler)對(duì)STL文件在高度方向上進(jìn)行分層切片處理，分割成厚度均勻(0.1mm)的切片，切片包含合金樣品的橫截面輪廓信息；利用分層軟件將切片保存為ABF文件，并導(dǎo)入電子束選區(qū)快速成形設(shè)備(EBM)中；
[0039](3).將Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al-2Hf預(yù)合金粉末裝入成型腔中，將厚度為IOmm的Ti6A14V成形基板放在成形腔內(nèi)可升降的平臺(tái)上，成形腔抽真空至10_3Pa~10_2Pa ；
[0040](4).電子束對(duì)Ti6A14V進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度至1000°C;基板預(yù)熱參數(shù):電子束掃描速度為12000mm/s，電子束流為40mA，掃描間距0.20mm ;基板預(yù)熱完成后，刮粉裝置在基板上均勻鋪一層厚度為0.1mm的合金粉末；
[0041](5).電子束對(duì)基板上的所有粉末進(jìn)行預(yù)熱，直至粉末溫度達(dá)到1000°C ;粉末預(yù)熱參數(shù)為:預(yù)熱8次，電子束掃描速度為6500mm/s，電子束流為30mA，掃描間距0.20mm ；
[0042](6).粉末預(yù)熱結(jié)束后，電子束根據(jù)預(yù)先設(shè)定的掃描路徑，選擇性的對(duì)基板上的粉末進(jìn)行掃描，粉末熔化并凝固，形成熔覆層；粉末熔化參數(shù):熔化I次，電子束掃描速度為500mm/s,溶化電流 為9mA,掃描間距0.1Omm ；
[0043](7).完成一個(gè)層面的加工后，成形基板下降一個(gè)層厚的距離(0.1mm)，刮粉裝置在先熔覆層上再均勻鋪上一層厚度為0.1mm的NbSi合金粉末；
[0044]重復(fù)上述步驟(5)、(6)、(7)，直至Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al-2Hf合金加工完成；加工完成后，向成形腔沖入氬氣，加快成形件的冷卻，至成形件的溫度降至100°c以下時(shí)，取出并冷卻至室溫；
[0045]由附圖1和附圖2可以看出，SLM成形Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al-2Hf合金致密度高，存在少量氣孔(尺寸〈I μ m)，沒有空隙和熱裂紋等缺陷。SLM技術(shù)制備的合金由納米尺度Nbss相和Nb5Si3相組成(淺色相為Nbss固溶體，深色相為Nb5SiJB),尺寸極其細(xì)小?Ιμπι),而且兩相分布均勻，呈現(xiàn)明顯的快速凝固組織特征，可以提高NbSi超高溫合金的綜合性能。
[0046]實(shí)施例2
[0047]利用EBM技術(shù)制備Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al_2Hf (at.%，原子百分比)超高溫合金:
[0048](I).選用氬氣霧化法制備的Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al_2Hf預(yù)合金化粉末，粉末成球形或近球形，直徑在50~150 μ m之間；
[0049](2).首先利用三維制圖軟件(Magics)建立NbSi合金樣品的三維CAD模型，并保存為STL文件；然后利用分層軟件(EBM assembler)對(duì)STL文件在高度方向上進(jìn)行分層切片處理，分割成厚度均勻(0.07mm)的切片，切片包含合金樣品的橫截面輪廓信息；利用分層軟件將切片保存為ABF文件，并導(dǎo)入電子束選區(qū)快速成形設(shè)備(EBM)中；
[0050](3).將Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al-2Hf預(yù)合金粉末裝入成型腔中，將厚度為IOmm的Ti6A14V成形基板放在成形腔內(nèi)可升降的平臺(tái)上，成形腔抽真空至10_3Pa~10_2Pa ；[0051](4).電子束對(duì)Ti6A14V進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度至900°C ;基板預(yù)熱參數(shù):電子束掃描速度為12000mm/s，電子束流為40mA，掃描間距0.20mm ;基板預(yù)熱完成后，刮粉裝置在基板上均勻鋪一層厚度為0.07mm的合金粉末；
[0052](5).電子束對(duì)基板上的所有粉末進(jìn)行預(yù)熱，直至粉末溫度達(dá)到950°C;粉末預(yù)熱參數(shù)為:預(yù)熱9次，電子束掃描速度為8000mm/s，電子束流為35mA，掃描間距0.15mm ；
[0053](6).粉末預(yù)熱結(jié)束后，電子束根據(jù)預(yù)先設(shè)定的掃描路徑，選擇性的對(duì)基板上的粉末進(jìn)行掃描，粉末熔化并凝固，形成熔覆層；粉末熔化參數(shù):熔化I次，電子束掃描速度為650mm/s,溶化電流為8mA,掃描間距0.08mm ；
[0054](7).完成一個(gè)層面的加工后，成形基板下降一個(gè)層厚的距離(0.07mm)，刮粉裝置在先熔覆層上再均勻鋪上一層厚度為0.07mm的NbSi合金粉末；
[0055]重復(fù)上述步驟(5)、(6)、(7)，直至Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al-2Hf合金加工完成；力口工完成后，向成形腔沖入氬氣，加快成形件的冷卻，至成形件的溫度降至100°c以下時(shí)，取出并冷卻至室溫；
[0056]由附圖3和附圖4可以看出，SLM成形Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al-2Hf合金致密度很高，沒有氣孔、空隙和熱裂紋等缺陷。合金由納米尺度Nbss相和Nb5Si3相組成，尺寸十分細(xì)小(〈Ιμπι)，兩相分布十分均勻，呈現(xiàn)明顯的快速凝固組織特征，可以提高NbSi基超高溫合金的綜合性能。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，制備過程包括以下步驟: (1).根據(jù)待加工的NbSi合金成形件形狀，建立成形件CAD模型，然后在高度方向上對(duì)其進(jìn)行分層切片處理以分割成厚度均勻的切片，切片包含合金樣品的橫截面輪廓信息和加工路徑，并將切片文件導(dǎo)入電子束選區(qū)快速成形設(shè)備中； (2).在電子束選區(qū)快速成形設(shè)備內(nèi)裝入NbSi合金粉末，并將成形基板放置于電子束選區(qū)快速成形設(shè)備的成形腔內(nèi)可升降的平臺(tái)上，并對(duì)成形腔抽真空； (3).利用電子束對(duì)基板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱完成后，刮粉裝置在基板上均勻鋪設(shè)一層NbSi合金粉末，粉末厚度與步驟(1)中切片的厚度相等； (4).利用電子束對(duì)基板上的所有粉末進(jìn)行預(yù)熱； (5).粉末預(yù)熱結(jié)束后，電子束根據(jù)預(yù)先設(shè)定的掃描路徑，選擇性的對(duì)基板上的合金粉末進(jìn)行掃描，粉末熔化并凝固，形成熔覆層； (6).完成步驟(5)中對(duì)一個(gè)層面的加工后，成形基板下降一個(gè)層厚的距離，刮粉裝置在步驟(5)中形成的熔覆層上再均勻鋪設(shè)一層NbSi合金粉末； (7).重復(fù)上述步驟(4)-?)，直至NbSi合金加工完成；加工完成后，向成形腔沖入保護(hù)氣體，加快成形件的冷卻，至成形件的溫度降至100°C以下時(shí)，取出并冷卻至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的切片厚度為0.05~0.1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(2)中所選用的NbSi合金粉末由氬氣霧化法制備而得，呈球形或近球形，直徑為50~150 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，所述的NbSi合金粉末成分以原子百分比計(jì)為Nb-18S1-24T1-2Cr-2Al-2Hf。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，所述的NbSi合金粉末成分以原子百分比計(jì)為Nb-16S1-22T1-4Cr-2Al-2Hf。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，冷卻到室溫得到的成形件致密度>95%，主要組織由Nbss固溶體和Nb5Si3強(qiáng)化相組成，相尺寸〈I μ m并且分布均勻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，所述的成形基板采用Ti6A14V成形基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，所述的Ti6A14V成形基板厚度為10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，所述的電子束選區(qū)快速成形設(shè)備的電子束加速電壓維持在60kV。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟⑵中抽真空后成形腔內(nèi)的真空度為10_3Pa~10_2Pa。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(3)中，基板的預(yù)熱溫度為900~1100°C。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(3)中，基板的預(yù)熱參數(shù)為:電子束掃描速度為10000~12000mm/s,電子束流為40mA，掃描間距0.05~0.2_。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(4)中，合金粉末的預(yù)熱溫度在900~1100°C之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或13所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(4)中，粉末預(yù)熱參數(shù)為:預(yù)熱6~10次，電子束掃描速度為6000mm/s~8000mm/s,電子束流為30~40mA,掃描間距0.05~0.2mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(3)中，在基板上均勻鋪設(shè)的NbSi合金粉末厚度為0.05~0.1mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(5)中，粉末熔化參數(shù):熔化I次，電子束掃描速度為400~600mm/s，熔化電流為8~12mA，掃描間距0.05~0.2mm。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(6)中，再均勻鋪設(shè)的NbSi合金粉末厚度為0.05~0.1mm。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子束快速成形技術(shù)制備NbSi超高溫合金的方法，其特征在于，步驟(7)中，所述的保護(hù)氣體為氬氣。
【文檔編號(hào)】C22C1/04GK103949640SQ201410211423
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】宮聲凱, 孫少波, 張虎, 彭徽, 徐惠彬 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)