一种镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法技术

本发明专利技术属于4D打印增材制造技术领域，公开了一种镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，该方法是采用激光选区熔化技术打印气雾化预制的NiTiZr三元合金粉末，打印得到的构件具有形状记忆功能；通过改变激光选区熔化技术所采用的工艺参数进而改变激光能量密度，从而调控打印件的组织和性能的变化。本发明专利技术通过向现有镍钛二元合金中引入第三元组分Zr，显著提高了马氏体相变温度，采用激光选区熔化技术成形，在保证优异的形状记忆性能和力学性能的同时，利于获得组织均匀、致密度高的复杂零件。

【技术实现步骤摘要】
一种镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法
本专利技术属于4D打印增材制造
，更具体地，涉及一种镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，是一种NiTiZr三元形状记忆合金的增材制造方法。
技术介绍
4D打印属于增材制造技术，可引入激励响应的智能材料，通过增材制造技术成形智能材料，打破了传统3D打印的静止状态，增加了自组装、自传感、自适应性能，为高端智能构件的制造带来了新的发展契机。NiTi合金作为一种重要的形状记忆合金智能材料，因其优良的形状记忆效应、超弹性、高阻尼性、耐蚀性、生物相容性等优点，广泛应用于航空航天、汽车、生物医疗、石油等领域。但镍钛二元合金转变温度低，不超过100℃，限制了其在高温场合下的应用。近年来研究发现加入元素可改变NiTi合金的相变温度范围，改善材料稳定性和记忆性能。使用Zr替代Ti得到的NiTiZr三元合金可显著提高NiTi合金的马氏体相变温度，这对于扩宽NiTi合金的使用范围、研究功能梯度制造及复合制造均有重要意义。另外，由于NiTi基合金加工过程中回弹效应、加工硬化、毛刺等现象，传统冷加工方法难以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，该方法是采用激光选区熔化技术打印气雾化预制的NiTiZr三元合金粉末，打印得到的构件具有形状记忆功能；通过改变激光选区熔化技术所采用的工艺参数进而改变激光能量密度，从而调控打印件的组织和性能的变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，该方法是采用激光选区熔化技术打印气雾化预制的NiTiZr三元合金粉末，打印得到的构件具有形状记忆功能；通过改变激光选区熔化技术所采用的工艺参数进而改变激光能量密度，从而调控打印件的组织和性能的变化。


2.如权利要求1所述镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，所述NiTiZr三元合金粉末为粒径满足15～53μm的Ti42.5Ni49.5Zr8粉末，优选的，平均粒径为33μm。


3.如权利要求1所述镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，所述激光选区熔化技术所采用的激光扫描策略为条带分区加层间旋转，其中，分区宽度为4～10mm，层间旋转角度为16°～67°。


4.如权利要求3所述镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，所述分区宽度为10mm，所述层间旋转角度为16°。


5.如权利要求1所述镍钛基三元形状记忆合金的4D打印方法，其特征在于，所述激光选区熔化技术所采用的打印参数设置为：激光功率为160～280W，扫描速度为700～1300mm/s，扫描间距为0.12m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，张媛玲，宋波，禹林，闫春泽，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