一种生成具有晶粒尺寸连续变化结构的热等静压成形方法技术

本发明专利技术属于热等静压成形领域，并公开了一种生成具有晶粒尺寸连续变化结构的热等静压成形方法。该方法包括下列步骤：(a)选取不同粒径的粉末颗粒，根据待成形零件的三维结构设计并成形包套和型芯；(b)将不同粒径的粉末颗粒填充到包套中，对包套施加振动获得与晶粒分布要求相同的粉末粒径分布；(c)将包套封闭，然后依次进行加热、抽真空和等静压处理，依次完成成形过程，去除包套和型芯获得所需的成形零件。通过本发明专利技术，实现制件晶粒尺寸的连续变化，使制件的不同部位具有连续可变的力学性能，尤其适用于航空航天领域制造具有两性或者多性能要求的关键零部件。

【技术实现步骤摘要】
一种生成具有晶粒尺寸连续变化结构的热等静压成形方法
本专利技术属于热等静压成形领域，更具体地，涉及一种生成具有晶粒尺寸连续变化结构的热等静压成形方法。
技术介绍
航空发动机涡轮盘与壳体等零件由于对高温强度、热膨胀性、热疲劳等性能要求高，通常采用镍合金或钛合金材料进行制造。然而，由于镍基和钛基合金材料具有熔点高、强度大等特点，采用车、铣、刨、磨等常规方法难以加工成形。铸造容易出现孔隙、组织粗大等缺陷，使零件性能无法满足航空航天的特殊工作环境。锻造能加工出较高性能的零件，但是对于结构较复杂的零件难以甚至无法加工。热等静压作为粉末近净成形制造方法，可以整体成形复杂零件，并且成形的零件具有较高的整体机械性能。热等静压近净成形是一种将粉末颗粒填充于由包套和型芯组装的模具中，抽真空并施加高温高压，使模具中的粉末材料致密化，从而获得目标零件的制造技术，是近净成形领域的研究前沿与热点。热等静压具有制件全致密、力学性能可达锻件且高度各向同性、材料利用率高等特点，同时能实现复杂零件的整体成形，近年来，开始用于航空航天领域关键复杂零部件的成形制造。例如，美国ABB公司建立了一套包括从粉末制备到热等静压成形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生成具有晶粒尺寸连续变化结构的热等静压成形方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)根据待成形零件的三维结构设计并成形包套和型芯，所述包套作为成形所述待成形零件外轮廓的模具，所述型芯置于所述包套中，用于成形所述待成形零件的几何结构；(b)选取不同粒径的粉末作为待成形零件的原材料，其中，粉末颗粒中的晶粒尺寸随粉末粒径大小而变化；根据所述待成形零件不同部位的晶粒尺寸分布要求，设计与所述晶粒尺寸分布要求相符的待成形零件不同部位的粉末粒径分布规律；(c)将所述不同粒径的粉末颗粒随机填充到所述包套中，对所述包套施加振动使得其中所述随机分布的粉末发生流动、渗透和凝聚，进而使得粉末沿特定方向上出现...

【技术特征摘要】
1.一种生成具有晶粒尺寸连续变化结构的热等静压成形方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(a)根据待成形零件的三维结构设计并成形包套和型芯，所述包套作为成形所述待成形零件外轮廓的模具，所述型芯置于所述包套中，用于成形所述待成形零件的几何结构；(b)选取不同粒径的粉末作为待成形零件的原材料，其中，粉末颗粒中的晶粒尺寸随粉末粒径大小而变化；根据所述待成形零件不同部位的晶粒尺寸分布要求，设计与所述晶粒尺寸分布要求相符的待成形零件不同部位的粉末粒径分布规律；(c)将所述不同粒径的粉末颗粒随机填充到所述包套中，对所述包套施加振动使得其中所述随机分布的粉末发生流动、渗透和凝聚，进而使得粉末沿特定方向上出现连续的粒度偏析、分层与重排，从而获得与所述设计的粉末粒径分布规律要求相同的粉末填充状态，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏青松，陈辉，朱文志，薛鹏举，袁伟豪，史玉升，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42