一种3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法，属于粉末冶金领域。本发明专利技术以W、Mo、Ta、Ti四种单质金属粉末为原料，将四种粉末常规混合后，利用球磨处理得到WMoTaTi预合金粉末。所得的WMoTaTi难熔高熵预合金粉末，粉末中位径D50为5～15μm；经流化改性处理后，改善了粉末形貌和流动性，直接用于3D打印成形，得到高性能WMoTaTi难熔高熵合金打印制品，制品室温抗拉强度高于1140MPa，断裂延伸率大于5.8％。本发明专利技术所得的打印用WMoTaTi难熔高熵合金粉末制备成本低，较市售雾化粉末原料成本低60％左右，可显著降低制件成本。所得3D打印WMoTaTi难熔高熵合金制品力学性能优于熔铸制品，能够兼顾低成本与高性能的目的，且适合规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法
本专利技术属于粉末冶金领域，涉及一种3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备新方法，尤其涉及一种传统雾化方法难以制备3D打印用难熔高熵合金粉末的粉体改性制备技术。技术背景难熔高熵合金(RefractoryHighEntropyAlloys,RHEAs)是近年来提出的一种新的合金体系，其拥有四种或四种以上的主元，每种主元原子含量都在5％～35％。虽然难熔高熵合金中存在较多的主元，但其却更倾向于形成简单的单相固溶体。在性能方面，这类合金拥有高强度、高硬度、耐磨耐蚀、高温抗氧化等优异性能，有望应用于航空航天领域，被誉为“下一代高温材料”。但是，目前难熔高熵合金的制备以采用熔炼、铸造等传统工艺为主。一方面由于传统的熔炼、铸造工艺不能实现一体化成形，很难适应复杂形状制件的需求；另一方面，难熔高熵合金因为其熔点高导致熔炼加工困难，在成形过程中材料浪费严重，生产成本提高。这些原因都限制了难熔高熵合金的广泛应用。面对这些限制问题，3D打印技术逐渐崭露头角，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1)将W、Mo、Ta、Ti四种单质金属粉末按等原子配比混合，得到初步的混合粉末，之后将初步混合粉末置于球磨机中进行球磨处理，得到预合金化的WMoTaTi难熔高熵合金粉末；/n步骤2)将球磨后的WMoTaTi难熔高熵预合金粉末置于流化反应设备中流化改性处理，改善粉末形貌和流动性，使其符合3D打印工艺要求；/n步骤3)将球磨-流化处理后的WMoTaTi难熔高熵预合金粉末直接用于3D打印成形，得到高性能WMoTaTi难熔高熵合金打印制品。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)将W、Mo、Ta、Ti四种单质金属粉末按等原子配比混合，得到初步的混合粉末，之后将初步混合粉末置于球磨机中进行球磨处理，得到预合金化的WMoTaTi难熔高熵合金粉末；
步骤2)将球磨后的WMoTaTi难熔高熵预合金粉末置于流化反应设备中流化改性处理，改善粉末形貌和流动性，使其符合3D打印工艺要求；
步骤3)将球磨-流化处理后的WMoTaTi难熔高熵预合金粉末直接用于3D打印成形，得到高性能WMoTaTi难熔高熵合金打印制品。


2.根据权利要求1所述3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法，其特征在于，所述的W、Mo、Ta、Ti四种单质金属粉末以及混合粉末，W粉末中位径D50为25～30μm，Mo粉末中位径D50为15～20μm，Ta粉末中位径D50为10～15μm，Ti粉末中位径D50为20～25μm，混合粉末中位径D50为20～25μm，混合粉末的XRD检测图衍射图谱显示各种金属元素均存在，并未形成合金化粉末。


3.根据权利要求1所述3D打印高性能WMoTaTi高熵合金及其低成本粉末制备方法，其特征在于，所述将W、Mo、Ta、Ti混合粉末置于球磨设备中进行球磨处理，球磨时采用氩气作为保护气氛，球磨罐中球料比为5:1～30:1，球磨机转速150～600r/min，球磨处理20～60h。


4.根据权利要求1所述3D打印高性能WMoTaTi高熵...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，曲选辉，秦明礼，刘畅，章林，张百成，丁旺旺，陶麒鹦，陈佳男，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11