高碳含量钴基合金制造技术

本发明专利技术涉及一种3D打印钴基合金产品，其包含碳、钨和铬，具有非常良好的机械特性和热特性；以及涉及一种制备所述3D打印产品的方法和一种粉末合金。所述合金具有高碳含量，其产生高碳化物含量，但是碳化物小且均匀分布。还公开一种有利于高碳化物含量合金诸如本发明专利技术合金的3D打印的方法。

Cobalt base alloy with high carbon content

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高碳含量钴基合金
本专利技术涉及钴基合金、包含所述合金中的一种或多种的3D打印产品和制备包含所述合金中的一种或多种的3D打印产品的方法。
技术介绍
材料加工技术现在存在多种用于获得具有高碳含量的高度合金化材料的不同制造方法。所有方法具有优点和缺点，并且当涉及质量和成本时，选择取决于冲突的需求。一种常用方法是浇铸铸锭(又称精炼合金)，接着对其进行锻造/轧制。所需合金材料在熔炉中进行熔融并且以铸锭固化。然后将这些铸锭锻造并轧制成可以具有许多不同形状大小的材料条块。此方法的优点在于它是经良好证明的技术，并且它有可能产生具有非常高纯度的材料。存在多种用于改善金属纯度的冶金技术。这些技术包括使用或不使用真空处理的钢包处理、ESR(电渣重熔)、VIM/VAR等。高碳合金的去氧化也可以通过将熔融合金暴露于真空来进行。然后碳与氧反应并且形成一氧化碳气体，所述一氧化碳气体可以通过真空泵去除。这些材料中的“高纯度”通常与“低氧含量”同义，因为通常氧的存在产生氧化物杂质，这些氧化物杂质导致材料特性受损。常见的浇铸铸锭技术的主要缺点在于长的固化时间，从而产生粗糙的微结构和固化图案。对于具有高碳含量的高度合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由合金制成的3D打印产品，所述合金包含金属基质和嵌入在所述金属基质中的碳化物颗粒；其中所述合金包含：碳：等于或大于3.1重量％并且等于或小于5.1重量％，钨：等于或大于18重量％并且等于或小于30重量％，铬：等于或大于15重量％并且等于或小于24重量％，钴：等于或大于40重量％；其中所述铬和钨的总和为36重量％至48重量％；并且其中所述合金具有小于1750℃、或优选地小于1600℃、但高于1300℃的熔点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.14 SE 1750298-0;2017.03.14 SE 1750299-8;201.一种由合金制成的3D打印产品，所述合金包含金属基质和嵌入在所述金属基质中的碳化物颗粒；其中所述合金包含：碳：等于或大于3.1重量％并且等于或小于5.1重量％，钨：等于或大于18重量％并且等于或小于30重量％，铬：等于或大于15重量％并且等于或小于24重量％，钴：等于或大于40重量％；其中所述铬和钨的总和为36重量％至48重量％；并且其中所述合金具有小于1750℃、或优选地小于1600℃、但高于1300℃的熔点。2.根据权利要求1所述的产品，其中所述钨和铬含量的总和等于或低于46重量％，或者等于或低于44重量％。3.根据权利要求1或2所述的产品，其中所述合金还包含1重量％至3重量％的选自铌、镍、锰、硅和铁中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的产品，其中所述钴含量等于或大于50重量％。5.根据前述权利要求中任一项所述的产品，其中所述合金包含：碳：等于或大于3.3重量％并且等于或小于4.2重量％，钨：等于或大于19重量％并且等于或小于25重量％，铬：等于或大于18重量％并且等于或小于23重量％，钴：至少45重量％；其中所述铬和钨的总和为39重量％至45重量％。6.根据权利要求1至4中任一项所述的产品，其中所述合金包含：碳：等于或大于3.5重量％并且等于或小于4.1重量％，钨：等于或大于20重量％并且等于或小于24重量％，铬：等于或大于19重量％并且等于或小于22重量％，钴：至少40重量％；并且其中所述铬和钨的总和为41重量％至44重量％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的产品，其中碳、钨、铬和钴的组合含量等于或大于98重量％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的产品，其中所述合金不包含大于10μm的碳化物。9.根据前述权利要求中任一项所述的产品，其中所述产品具有至少800HV2kg的硬度。10.根据前述权利要求中任一项所述的产品，其中所述熔融温度为1350℃或更高，或者1400℃或更高，优选地小于1500℃。11.根据前述权利要求中任一项所述的产品，其中所述产品具有腔或弯曲通道。12.根据权利要求11所述的产品，其中所述腔密封或具有开口，其中所述开口的直径小于所述密封的直径。13.根据权利要求1至12中任一项所述的产品，其中碳、钨、铬和钴的总组合含量等于或大于所述合金的总含量的98重量％，或者等于或大于99重量％。14.根据权利要求1至13中任一项所述的产品，其中所述合金具有至少60体积％或至少65体积％的碳化物含量。15.根据权利要求1至14中任一项所述的产品，其中所述产品是刀具。16.根据权利要求1至14中任一项所述的产品，其中所述产品是铣刀。17.根据权利要求1至14中任一项所述的产品，其中所述产品是动力车齿刀。18.根据权利要求1至14中任一项所述的产品，其中所述产品是钻子。19.一种在具有腔室的自由成形设备中制备根据权利要求1至18中任一项所述的3D打印产品的方法，其包括：a.在所述腔室中的低氧环境中形成钴基合金的粉末层，其中所述合金包含：碳：等于或大于3.1重量％并且等于或小于5.1重量％，钨：等于或大于18重量％并且等于或小于30重量％，铬：等于或大于15重量％并且等于或小于24重量％钴：等于或大于40重量％；其中所述铬和钨的总和为36重量％至48重量％；并且其中所述合金具有小于1750℃或优选地小于1600℃但高于1300℃的熔点；其中所述粉末包含基本上球形的微粒和/或具有随体的基本上球形的微粒，并且其中所述微粒具有低于200μm的平均大小，b.将所述粉末层加热至高于600℃的温度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·贝斯特，
申请(专利权)人：VBN组件有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE