多组分合金产品，以及其制造和使用方法技术

本公开涉及用于增材制造、焊接和熔覆的新金属粉末、线材和其它实体形式，以及由此类金属粉末、线材和形式通过增材制造、焊接和熔覆制成的多组分合金产品。所述金属粉末、线材或形式的组成和/或物理特性可以定制。继而可以利用增材制造、焊接和熔覆来制造定制的多组分合金产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多组分合金产品，以及其制造和使用方法

技术介绍
合金系统通常根据主要元素(即，主体元素，如铁、铝、镍及钛，例如，其中一种元素是主要元素，而其它元素是微量元素)分类。举例来说，钢主要由铁制成，而铝合金主要由铝制成。青铜主要由铜和约12％锡组成。黄铜是含有锌的铜基合金。
技术实现思路
广泛地讲，本公开涉及金属粉末、线材和具有多种横截面形状的其它形式(例如拉长形式)，如挤出管和棒，其用于增材制造、焊接、熔覆和其它金属沉积技术；以及由此类材料制成(例如通过增材制造和/或焊接)的多组分合金产品。金属粉末或线材的组成和/或物理特性可以定制。增材制造又可以用于生产定制的多元合金产品材料。如本文所用，“多组分合金产品”等是指具有金属基质的产品，其中至少有四种不同元素构成基质，并且其中多组分产品包含5-35at.％的所述至少四种元素。在一个实施例中，至少有五种不同元素构成基质，并且多组分产品包含5-35at.％的所述至少五种元素。在一个实施例中，至少有六种不同元素构成基质，并且多组分产品包含5-35at.％的所述至少六种元素。在一个实施例中，至少有七种不同元素构成基质，并且多组分产品包含5-35at.％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造多组分合金产品的方法，所述方法包含：(a)将金属粉末分散于床中及/或向衬底喷涂金属粉末或将金属粉末喷涂于衬底上，其中所述金属粉末包含周期表中的至少四种不同元素；(b)选择性地将所述金属粉末的一部分加热到高于所述多组分合金产品的液相线温度的温度；(c)形成熔池；(d)使所述熔池按照至少1000℃/秒的冷却速率冷却；以及(e)重复步骤(a)‑(d)直至所述多组分合金产品完成为止，其中所述多组分合金产品包含金属基质，其中所述至少四种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5‑35at.％的所述至少四种元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.16 US 62/336,920;2016.09.09 US 62/385,887;1.一种制造多组分合金产品的方法，所述方法包含：(a)将金属粉末分散于床中及/或向衬底喷涂金属粉末或将金属粉末喷涂于衬底上，其中所述金属粉末包含周期表中的至少四种不同元素；(b)选择性地将所述金属粉末的一部分加热到高于所述多组分合金产品的液相线温度的温度；(c)形成熔池；(d)使所述熔池按照至少1000℃/秒的冷却速率冷却；以及(e)重复步骤(a)-(d)直至所述多组分合金产品完成为止，其中所述多组分合金产品包含金属基质，其中所述至少四种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5-35at.％的所述至少四种元素。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少四种不同元素选自由以下组成的群组：Al、Si、Li、Be、Mg、Ca、Sr、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Pt、Au、Ga、Ge、In、Sn、Pb、Bi和稀土元素。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述至少四种不同元素是至少五种不同元素，其中所述至少五种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5-35at.％的所述至少五种元素。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述至少四种不同元素是至少六种不同元素，其中所述至少六种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5-35at.％的所述至少六种元素。5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述至少四种不同元素是至少七种不同元素，其中所述至少七种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5-35at.％的所述至少七种元素。6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述至少四种不同元素是至少八种不同元素，其中所述至少八种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5-35at.％的所述至少八种元素。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属粉末包含至少一些单金属颗粒。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属粉末包含至少一些多金属颗粒。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属粉末包含至少一些金属-非金属颗粒。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述金属-非金属颗粒包含氧、碳、氮和硼中的至少一种。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述金属-非金属颗粒选自由以下组成的群组：金属氧化物颗粒、金属碳化物颗粒、金属氮化物颗粒，和其组合。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述金属-非金属颗粒是Al2O3、TiC、Si3N4和TiB2中的一种。13.一种制造多组分合金产品的方法，所述方法包含：(a)利用第一金属粉末进行多组分合金主体的第一区域的第一制造；(i)其中所述第一制造步骤包含利用增材制造来制得所述多组分合金产品的所述第一区域；(ii)其中所述第一区域包含金属基质，其中所述至少四种不同元素构成所述基质，且其中所述多组分产品包含5-35at.％的所述至少四种元素；(b)利用第二金属粉末进行多组分合金主体的第二区域的第二制造，其中所述第一金属粉末不同于所述第二金属粉末；(i)其中所述第二制造步骤包含利用增材制造来制得所述多组分合金产品的所述第二区域；(ii)其中所述第二区域与所述第一区域邻接。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一金属粉末包含金属颗粒，且其中所述金属颗粒选自由以下组成的群组：第一单金属颗粒、第一多金属颗粒、第一金属-非金属颗粒，和其组合。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二金属粉末包含第二单金属颗粒。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二金属粉末进一步包含多金属颗粒。17.根据权利要求15至16中任一项所述的方法，其中所述第二金属粉末进一步包含金属-非金属颗粒。18.一种供电子束或等离子弧增材制造使用的线材，所述线材包含：包含第一材料的外部管部分；和容纳于所述外部管部分内的大量颗粒，所述大量颗粒是第二材料；其中当所述线材用于增材制造时，包含所述第一材料和所述第二材料的所述线材的组成足以制成多组分合金产品，其中所述多组分合金产品包含至少四种元素，且其中所述多组分合金产品包含5-35at.％的所述至少四种元素中的每一种。19.一种供电子束或等离子弧增材制造使用的线材，所述线材包含：(a)第一细长外部管；(i)其中所述第一细长外部管包含第一材料；(b)安置于所述第一细长外部管内的第二细长内部管；(i)其中所述第二细长内部管包含至少一种第二材料；(ii)其中所述第二材料不同于所述第一材料；其中当所述线材用于增材制造时，包含所述第一材料和所述第二材料的所述线材的组成足以制成多组分合金产品，其中所述多组分合金产品包含至少四种元素，且其中所述多组分合金产品包含5-35at.％的所述至少四种元素中的每一种。20.一种供电子束或等离子弧增材制造使用的线材，所述线材包含：(a)第一纤维；(i)其中所述第一纤维包含第一材料；(b)与所述第一纤维缠结的第二纤维；(i)其中所述第二纤维包含第二材料；(ii)其中所述第二材料不同于所述第一材料；其中当所述线材用于增材制造时，包含所述第一材料和所述第二材料的所述线材的组成足以制成多组分合金产品，其中所述多组分合金产品包含至少四种元素，且其中所述多组分合金产品包含5-35at.％的所述至少四种元素中的每一种。21.根据权利要求18至20中任一项所述的线材，其中所述多组分合金产品包含至少五种元素，且其中所述多组分合金产品包含5-35at.％的所述至少五种元素中的每一种。22.根据权利要求18至20中任一项所述的线材，其中所述多组分合金产品包含至少六种元素，且其中所述多组分合金产品包含5-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·赫德，G·佐藤，C·亚纳尔，V·M·桑普尔，J·C·林，A·库洛维茨，雷蒙德·J·基尔默，S·麦克利里，唐纳德·J·斯皮内拉，K·L·威廉姆斯，
申请(专利权)人：奥科宁克公司，
类型：发明
国别省市：美国,US