The invention discloses a method for laser 3D printing of niobium alloy powder and preparation method thereof, wherein the niobium alloy powder by niobium alloy powder, nitride hard particles and an organic binder; chemical composition and weight percentage of niobium alloy powder: 34 ~ 38%Nb, 8 ~ 11%Ti, 7 ~ 10%Al, 1.5 to 2%C, 12%Fe, Ni < margin and inevitable impurities, which is less than 1% of total impurities inevitable; alloy prepared by mechanical niobium alloy, 40 micron niobium alloy powder through the granulation process of metal particles of submicron agglomerate into 5 ~. The melting rate of niobium alloy powder, can improve the laser 3D printing refractory metal powder printing speed and print density; with dispersion, delivery and good universal, can be used for laser 3D printing equipments.
【技术实现步骤摘要】
一种适用于激光3D打印的铌合金粉末及其制备方法
本专利技术涉及激光3D打印
,具体是一种适用于激光3D打印的铌合金粉末及其制备方法。
技术介绍
铌同其它高温结构金属材料钨、钼、镍、钢等相比,具有熔点高、密度小、塑韧性和焊接性能好、比强度高等突出的优点,常用作高温结构材料,加工制成结构件,特别适用于航空航天领域。激光3D打印是一项新兴、迅猛发展的技术,与传统制造方法相比具有:原型的复制性、互换性高;制造工艺与制造原型的几何形状无关;加工周期短、成本低,一般制造费用降低50%,加工周期缩短70%以上;高度技术集成,实现设计制造一体化。适用于激光3D打印的材料,按照不同的技术,其状态一般有粉末状、丝状、膏状等。另外还可将金属板材、粉末冶金制品、钢带和焊条等作为激光熔覆材料,其中合金粉末在激光3D打印技术中应用最为广泛。在适合于激光3D打印的高温材料中,综合性能较好的镍基和钴基高温合金的工作温度一般不能超过1100℃。一些金属间化合物(如TiAl和Ni3Al)虽然在比强度方面有一定的优势,但其使用温度比镍基超合金还低;硅基陶瓷材料虽然具有很高的高温强度,但它们的可靠性不佳。铌合金熔点高、高温力学性能好;目前,国内暂时还没有成熟且可商业应用于激光3D打印的铌合金粉末。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光3D打印高强度、比强度高的铌合金粉末及其制备方法,该铌合金粉末适用于新型航空航天结构件的激光3D打印。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种适用于激光3D打印的铌合金粉末,由铌合金基体粉末、氮化物硬质颗粒和有机粘合剂组成;所述的铌合金基体粉末的 ...
【技术保护点】
一种适用于激光3D打印的铌合金粉末,其特征在于,由铌合金基体粉末、氮化物硬质颗粒和有机粘合剂组成;所述的铌合金基体粉末的化学成分及其重量百分比为:34~38%Nb、8~11%Ti、7~10%Al、1.5~2%C、<12%Fe、Ni余量和不可避免的杂质元素,其中,不可避免的杂质元素总量小于1%。
【技术特征摘要】
1.一种适用于激光3D打印的铌合金粉末,其特征在于,由铌合金基体粉末、氮化物硬质颗粒和有机粘合剂组成;所述的铌合金基体粉末的化学成分及其重量百分比为:34~38%Nb、8~11%Ti、7~10%Al、1.5~2%C、<12%Fe、Ni余量和不可避免的杂质元素,其中,不可避免的杂质元素总量小于1%。2.根据权利要求1所述的适用于激光3D打印的铌合金粉末,其特征在于,所述的铌合金粉末的中位径粒度为10~20微米。3.根据权利要求1所述的适用于激光3D打印的铌合金粉末的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:(1)首先,采用机械合金化法球磨制备出亚微米级金属粉末:按比例称取铌合金基体粉末的化学成分、氮化物硬质颗粒混合,得到原料;再按照上述原料:分散剂的重量比为0.5~2.6:1的比例称取分散剂,并将上述原料与分散剂充分混合;将充分混合的上述原料与分散剂加入球罐内,按磨球与原料的重量比为2:1的比例加入磨球,对称的旋紧螺母确保球罐的密封性;然后向球罐内充入氢气以赶出罐内空气,充气时间30min,将充气后密封的球罐在行星式高能球磨机中进行高能球磨,球磨60min停机,得到混合粉末,停机60~80min后,开机,氢气保护下继续球磨60min,取出罐体静置冷却,而后在真空手套箱内取出粉料,取出的粉料呈灰色细粉状;退火将所述球磨后的粉料,经700~800℃退火处理,加热速度180℃/min,保温60~80min,并随炉冷却,所得到的亚微米级金属粉末的平均粒径为0.1~3微米;(2)其次,将步骤(1)所得的平均粒径为0.1~3微米的亚微米级金属粉末与液体混合、配比成金属粉浆料;所述金属粉浆料的亚微米级金属粉末与液体的重量比为0.3~2.5:1;(3)再次,在步骤(2)所得的金属粉浆料中加入亚微米...
【专利技术属性】
技术研发人员:秦岭,程遥,雷波,张杰,
申请(专利权)人:武汉华智科创高新技术有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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