一种高压选区激光熔化制备含氮合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种高压选区激光熔化制备含氮合金的方法，尤其适用于特种合金的制备。本发明专利技术采用微熔池和高压渗氮技术来制备含氮合金，所述方法包括：将粉体原料装入高压室内，平铺压实粉体，密闭高压室并抽真空，用高纯氮气反复洗炉三次，之后调节高压室内的气体压力至高压状态。发射激光照射粉体，形成金属微熔池。高温高压条件下，微熔池液相表面氮气快速渗入微熔池，并随微熔池流动迁移传质。当激光束与微熔池相对移动后，微熔池快冷骤凝，形成固体。通过控制设备的激光扫描和粉体铺展反复操作，最后泄压取出型材。该方法可提高含氮合金的含氮量，从而可以改善其力学性能和耐腐蚀性能，而且具有快速熔炼凝固、微秒级渗氮、一步成型的优势。

A Method of Preparing Nitrogen-containing Alloys by High Pressure Selective Laser Melting

【技术实现步骤摘要】
一种高压选区激光熔化制备含氮合金的方法
本专利技术属于含氮合金制备领域，尤其涉及一种高压选区激光熔化制备含氮合金的方法。
技术介绍
含氮合金是性能优越的特种合金，合金中的氮是有益的合金元素，高氮不锈钢是含氮合金中具有代表性的含氮不锈钢。在国外，高压冶炼高氮不锈钢工艺已经开发很多种。增压电渣重熔法(PESR)和设备最早是奥地利专利技术并进行长期试验，后由德国和奥地利发展成熟，PESR方法冶炼采用复合电极，在高压重熔过程中连续加氮化合金增氮，熔池深度较浅。保加利亚的Rashev等专利技术了反压铸造法(UPL)高氮不锈钢生产方法，当感应炉内钢液氮含量达到要求时，通过上下压差将钢液由感应炉内压至上部铸造室内凝固，特点是合金化与凝固过程在时间上和空间上分开，所需的压力较大。加压感应炉法(PIF)是一种实验室规模的制备高氮不锈钢的方法，研究表明气液界面面积在钢液渗氮过程中起主导作用，反应界面积较小，渗氮时间长。增压等离子熔炼法(PARP)是在熔化、精炼和重熔金属的过程中将等离子弧作为发热源来生产高氮不锈钢的冶炼方法，氮分压、气体成分、原始钢成分、温度和生成的渣对最终的氮含量有较大影响。在国内，主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压选区激光熔化制备含氮合金的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将粉体原料装入高压室内，平铺压实粉体，密闭高压室并抽真空，然后充入高纯氮气破空，再抽真空，反复洗炉三次，之后调节高压室内的气体压力至高压状态；(2)调整激光系统，发射激光照射粉体，激光束照射在金属粉体某一点，形成金属微熔池，微熔池因中心至边缘形成的温度梯度及表面张力梯度而产生流动；(3)高温高气压条件下，微熔池液相表面的氮气快速渗入微熔池中，并随微熔池流动迁移传质，当激光束与微熔池相对移动后，微熔池快冷骤凝，形成固体；(4)通过控制设备的激光扫描和粉体铺展反复操作，最后泄压取出型材，残余粉体收集以备循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种高压选区激光熔化制备含氮合金的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将粉体原料装入高压室内，平铺压实粉体，密闭高压室并抽真空，然后充入高纯氮气破空，再抽真空，反复洗炉三次，之后调节高压室内的气体压力至高压状态；(2)调整激光系统，发射激光照射粉体，激光束照射在金属粉体某一点，形成金属微熔池，微熔池因中心至边缘形成的温度梯度及表面张力梯度而产生流动；(3)高温高气压条件下，微熔池液相表面的氮气快速渗入微熔池中，并随微熔池流动迁移传质，当激光束与微熔池相对移动后，微熔池快冷骤凝，形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵定国，孙鑫，王书桓，陈洋，崔小杰，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北,13