一种用于3D打印的镍基高温合金及其粉末制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于3D打印的镍基高温合金及其粉末制备方法，属于高温合金和增材制造技术领域。针对“不可焊”粉末镍基高温合金在3D打印过程中易开裂问题，本发明专利技术通过稀土微合金化，结合真空熔炼、脱气、精炼、合理参数的雾化、筛分工艺，制备出满足3D打印需求的镍基高温合金及其粉末。本发明专利技术显著降低了“不可焊”粉末镍基高温合金的开裂敏感性，扩宽了3D打印工艺窗口，打印出的制件无裂纹，力学性能优异；同时，本发明专利技术制备的粉末球形度高、流动性好、异形粉少，大幅提高了3D打印所需的粒径为15～53μm细粉和53～106μm中粒径粉末的收得率，满足高品质、低成本的镍基高温合金3D打印用粉末需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印的镍基高温合金及其粉末制备方法
本专利技术提供一种用于3D打印的镍基高温合金及其粉末制备方法，属于高温合金和增材制造

技术介绍
金属3D打印技术的快速发展，对高品质、低成本金属粉末的需求日益增加。航空航天用高性能镍基高温合金3D打印技术的发展，受制于镍基高温合金的“可焊性”及其粉末的质量。目前用于3D打印的镍基高温合金主要是IN718、IN625等，它们具有良好的3D打印成形性能，但是其综合性能相较粉末镍基高温合金差。粉末镍基高温合金由于Al、Ti含量高，开裂敏感性大，在3D打印过程中容易产生裂纹，给粉末镍基高温合金的3D打印带来了极大的挑战。发展适用于3D打印的粉末镍基高温合金及其粉末制备技术，是镍基高温合金3D打印领域急需解决的问题。现有粉末镍基高温合金的Al、Ti含量高，对开裂敏感，难以用于3D打印成形。适用于3D打印的粉末镍基高温合金，目前还没有相关报道。粉末的流动性、杂质含量与成形缺陷密切相关。因此，3D打印技术对粉末的性能提出了更高要求，尤其是镍基高温合金。粉末的流动性直接影响选区激光熔融(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于3D打印的镍基高温合金，其特征在于：用于3D打印的镍基高温合金以质量百分比计，包括下述组分：/nCo：14-23％；/nCr：11-15％；/nAl：2-5％；/nTi：3-6％；/nMo：2.7-5％；/nW：0.5-3％；/nTa：0.5-4％；/nNb：0.25-3％；/nZr：0.02-0.06％；/nB：0.01-0.05％；/nC：0.0015-0.1％；/nRE 0.05-0.18wt％；/n余量为Ni；/n或以其他不可焊镍基高温合金为基体，向基体中加入0.05-0.18wt％的RE；/n所述其他不可焊镍基高温合金选自IN738LC、CM247LC、CMSX-4、Re...

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的镍基高温合金，其特征在于：用于3D打印的镍基高温合金以质量百分比计，包括下述组分：
Co：14-23％；
Cr：11-15％；
Al：2-5％；
Ti：3-6％；
Mo：2.7-5％；
W：0.5-3％；
Ta：0.5-4％；
Nb：0.25-3％；
Zr：0.02-0.06％；
B：0.01-0.05％；
C：0.0015-0.1％；
RE0.05-0.18wt％；
余量为Ni；
或以其他不可焊镍基高温合金为基体，向基体中加入0.05-0.18wt％的RE；
所述其他不可焊镍基高温合金选自IN738LC、CM247LC、CMSX-4、René142、HastelloyX中的一种；或以IN718、IN625镍基高温合金中的一种为基体，向基体中加入0.05-0.18wt％的RE。


2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的镍基高温合金，其特征在于：用于3D打印的镍基高温合金以质量百分比计，包括下述组分：
Co：20.6％；
Cr：13％；
Al：3.4％；
Ti：3.9％；
Mo：3.8％；
W：2.1％；
Ta：2.4％；
Nb：0.9％；
Zr：0.05％；
B：0.03％；
C：0.04％；
RE0.06-0.18wt％；
余量为Ni。


3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的镍基高温合金，其特征在于：RE选自Sc、Y、La、Ce、Er元素中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的一种用于3D打印的镍基高温合金，其特征在于：RE为Sc；或RE为Sc与Y、La、Ce、Er中至少一种的混合。


5.一种如权利要求1-4任意一项所述的用于3D打印镍基高温合金粉末的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括下述步骤：
步骤一：真空熔炼
按设计组分配取原料，并将原料装入雾化制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祖铭，魏冰，农必重，吕学谦，任亚科，曹镔，艾永康，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43