一種3d打印用鎳基高溫合金粉及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印用鎳基高溫合金粉及其制備方法，屬于高溫合金領域。
【背景技術】
[0002]3D打印金屬粉末作為金屬零件3D打印產業(yè)鏈最重要的一環(huán)，也是最大的價值所在。在“2013年世界3D打印技術產業(yè)大會”上，世界3D打印行業(yè)的權威專家對3D打印金屬粉末給予明確定義，即指尺寸小于Imm的金屬顆粒群。包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質的某些難熔化合物粉末。目前，3D打印金屬粉末材料包括鈷鉻合金、不銹鋼、工業(yè)鋼、青銅合金、鈦合金和鎳鋁合金等。但是3D打印金屬粉末除需具備良好的可塑性外，還必須滿足粉末粒徑細小、粒度分布較窄、球形度高、流動性好和松裝密度高等要求。
[0003]現(xiàn)代燃氣渦輪發(fā)動機有50%以上質量的材料采用高溫合金，其中鎳基高溫合金的用量在發(fā)動機材料中約占40%。鎳基合金在中、高溫度下具有優(yōu)異綜合性能，適合長時間在高溫下工作，能夠抗腐蝕和磨蝕，是最復雜的、在高溫零部件中應用最廣泛的、在所有超合金中許多冶金工作者最感興趣的合金。
[0004]隨著3D打印技術的興起，人們對金屬粉末引起了更大的關注，同時也對金屬粉末提出了更高的要求，必須滿足粒徑小、粒度分布較窄、球形度高、流動性好、松裝密度高的特性，目前，這些性能難以同時滿足，導致通過激光燒結的3D打印產品出現(xiàn)較多缺陷，而高溫合金作為粉末冶金領域應用廣泛的金屬材料，在3D打印過程中，由于升降溫速度快，極易形成熱裂紋等缺陷，這些大大限制了高溫合金粉在3D打印領域的應用。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術問題，提出了一種用于3D打印的鎳基高溫合金粉，具體包括Ni 50-80%,Al 3-7%^Si < l%、Til_ 6%、V 0.1_l%、Cr2- 10%^Mn < l%、Fe 1.68%^Co 8-15%，更優(yōu)選Ni 59.13%,Al 6.74 %、Si 0.41%、Ti 4.89%、V 0.71%、Cr 9.86%^Mn 0.60%^Fe1.68%, Co 14.96%;該合金粉的制備步驟包括:(1)按重量比稱取附^1、3丨、11、V、Cr、Mn、Fe、Co，放入真空熔煉爐中熔煉為液體；(2)將步驟(I)中得到的熔煉液體在過熱度20-400C下用高壓氬氣下進行霧化，得到合金粉末；(3)將步驟(2)中得到的合金粉末在氬氣保護下進行高溫退火處理后，進行振動篩分，冷卻后分級真空包裝，即得到所述鎳基高溫合金粉。
[0006]進一步，步驟(2)中高壓氬氣為5-10Mpa，純度為99.99%。
[0007]具體實施例:
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施列僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例
[0008]一種用于3D打印的鎳基高溫合金粉，以重量計，具體包括Ni 59.13%,Al 7.06 %、Si 0.41%、Ti 4.89%、V 0.71%、Cr 9.86%、Mn 0.60%^Fe 1.68%^Co 14.96%，該合金粉的制備步驟如下:
(I)按重量比稱取Ni 59.13%,Al 7.06 %、Si 0.41%、Ti 4.89%、V 0.71%、Cr 9.86%^Mn
0.60%,Fe 1.68%,Co 14.96%，放入真空熔煉爐中熔煉為液體；
(2 )將步驟(I)中得到的熔煉液體在過熱度20 °C下用5Mpa、純度為99.99%的高壓氬氣進行霧化，得到合金粉末；
(3)將步驟(2)中得到的合金粉末在氬氣保護下進行高溫退火處理后，進行振動篩分，冷卻后分級真空包裝，即得到所述鎳基高溫合金粉。
【主權項】
1.一種3D打印用鎳基高溫合金粉，其特征在于，以重量百分比計，合金粉的化學組成為:Ni 50-80%, Al 3-7%^ Si < l%、Til_ 6%、V 0.卜 l%、Cr2_ 10% ^ Mn < l%、Fe 1.68% ^ Co8-15%o2.—種如權利要求1所述3D打印用鎳基高溫合金粉，其特征在于，以重量百分比計，合金粉的化學成份組成為，Ni 59.13%,Al 6.74 %、Si 0.41%、Ti 4.89%、V 0.71%、Cr 9.86%、Mn 0.60%、Fe 1.68%、Co 14.96%。3.—種3D打印用鎳基高溫合金粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)按重量比稱取Ni，Al、S1、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co，放入真空熔煉爐中熔煉為液體； (2)將步驟(I)中得到的熔煉液體在過熱度20-40°C下用高壓氬氣下進行霧化，得到合金粉末； (3)將步驟(2)中得到的合金粉末在氬氣保護下進行高溫退火處理后，進行振動篩分，冷卻后分級真空包裝，即得到所述鎳基高溫合金粉。4.根據(jù)權利要求3所述的一種3D打印用鎳基高溫合金粉的制備方法，其特征在于，步驟(2)中高壓氬氣為5-10Mpa，純度為99.99%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印用鎳基高溫合金粉及其制備方法，以重量百分比計，合金粉的化學組成為，Ni？50-80%，Al？3-7%、Si≤？1%、Ti1-？6%？、V？0.1-1%、Cr2-？10%、Mn≤？1%、Fe？1.68%、Co？8-15%；其制備步驟為：（1）按重量比稱取原料，放入真空熔煉爐中熔煉為液體；（2）將步驟（1）中得到的熔煉液體在過熱度20-40℃下用高壓氬氣下進行霧化，得到合金粉末；（3）將步驟（2）中得到的合金粉末在氬氣保護下進行高溫退火處理后，進行振動篩分，冷卻后分級真空包裝，即得到所述鎳基高溫合金粉。該合金粉球形度高、松裝比大、流動性好、粒徑分布窄，特別適合3D打印領域。
【IPC分類】C22C19/05, B33Y70/00, B22F9/08, B22F1/00
【公開號】CN105624472
【申請?zhí)枴緾N201510994922
【發(fā)明人】王向科, 李新, 郭利丹, 吳信, 孔垂要
【申請人】廣東華科新材料研究院有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月28日