一种增材制造高熵合金齿轮的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用逐层3D打印高熵合金制造齿轮的方法，本发明专利技术将一种能够发生放热反应形成的Ti

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造高熵合金齿轮的方法
本专利技术属于采用激光选区熔化的增材制造领域，主要涉及激光选区熔化金属基材料制作具有自润滑功能的高熵合金齿轮。
技术介绍
目前，齿轮是重要的传动零件之一，其具有传递功率范围大、传动效率高、可任意传递两轴之间的运动和动力的特点。但在载荷较大时，齿轮需要摩擦小但又不便使用润滑油的场合，虽然使用塑料齿轮可以解决润滑，但其承受的载荷有限。Ti3AlC2化合物同时兼具金属和陶瓷的双重特性，在常温下像金属一样具有很好的导热和导电性能，有较低的维氏硬度和较高的弹性模量和剪切模量，可以进行机械加工，并在高温下具有一定塑性；同时，它也具有陶瓷的特性，具有高的屈服强度、高熔点、高热稳定性和良好的抗氧化性能及自润滑性能。采用球磨的方法使Ti粉、TiC粉、Al粉、碳粉在原子层次有一定的混合，然后在增材制造逐层打印过程中触发放热反应生成Ti3AlC2化合物，另外，齿轮的基体采用Al、Ti、Cu、Ni、Mn五种组元，该类细金属粉经球磨后的粒度可以非常细小，因此在熔化过程中能够实现原子层次混合，最终生成高熵合金。目前，高熵合金的制备多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造高熵合金齿轮的方法，由多种金属粉在保护气氛中经激光选区熔化方法制造，其特征在于，所述的制造方法包括以下步骤：/n步骤一、配料和球磨：将原料Ti粉、TiC粉、Al粉、碳粉和乙醇按照一定的比例进行配料并球磨混合制作Ti

【技术特征摘要】
1.一种增材制造高熵合金齿轮的方法，由多种金属粉在保护气氛中经激光选区熔化方法制造，其特征在于，所述的制造方法包括以下步骤：
步骤一、配料和球磨：将原料Ti粉、TiC粉、Al粉、碳粉和乙醇按照一定的比例进行配料并球磨混合制作Ti3AlC2前驱物；将Al、Ti、Cu、Ni、Mn按一定的比例球磨混合制作高熵合金粉末；
步骤二、将Ti3AlC2前驱物与高熵合金粉末按质量比为5～8：92～95进行混合，作为增材制造的原料；
步骤三、将所制造齿轮的三维模型进行切片和厚度设计，设计激光选区熔化的扫描轨迹；
步骤四、将增材制造的原料在保护气氛工作室内的粉床上进行逐层铺粉，粉床按切片的厚度依次向下移动，接着采用设计的扫描轨迹进行激光选区熔化的增材制造方法制作齿轮；
步骤五、从保护气氛工作室取出齿轮，进行清理和热处理后即为成品。


2.根据权利要求1所述的一种增材制造高熵合金齿轮的方法，其特征在于：所述的TiC粉、碳粉的纯度为99～100％，粒度1～20μm；所述的Al粉、Ti粉、Cu粉、Ni粉、Mn粉的纯度为99.5～100％，粒度1～25μm。


3.根据权利要求1所述的一种增材制造高熵合金齿轮的方法，其特征在于：所述的配料是将Ti粉、TiC粉、Al粉、碳粉按照摩尔比2.8-3：0.4-0.9：1-1.2：1.1-1.2先进行混合，再加入0.5～0.6倍质量的乙醇搅拌均匀后，制作成Ti3AlC2的前驱物。


4.根据权利要求1所述的一种增材制造高熵合金齿轮的方法，其特征在于：所述将Al、Ti、Cu、Ni、Mn按一定的比例球磨混合制作高熵合金粉末，其Al、Ti、Cu、Ni、Mn粉按质量比例20～21:24～26:26～27:28～29:30～31进行混合。

【专利技术属性】
技术研发人员：卢金斌，徐洪洋，孟雯露，李洪哲，汪帮富，彭漩，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32