一种γ基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法技术

一种γ基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法。以Si3N4为硅源和氮源，通过与高Al含量的预合金粉末Ti

one kind \u03b3 Preparation method of coaxial powder feeding 3D printing for high temperature TiAl Composites

【技术实现步骤摘要】
一种
γ
基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法


[0001]本专利技术属于TiAl及其金属基复合材料制备领域，具体涉及一种原位自生Ti5Si3和Ti2AlN多相协同作用γ基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法。

技术介绍

[0002]随着碳达峰碳中和的提出，能源、交通及航空工业也面临着极大的挑战，而结构材料在工业中占据着极具重要的地位，尤其是航空航天上应用的高温结构材料，对于航空航天材料而言，耐高温、轻质化一直是国内外学者追逐的目标。TiAl合金作为一种新型金属间化合物结构材料，由于其具有较低的密度(与镍基高温合金相比减重效果达到40％～50％)、高强度、高模量、抗燃烧、优良的高温抗氧化和抗疲劳性能，逐渐受到人们的关注和青睐。2006年美国通用公司宣布，将铸造TiAl合金应用于最新波音787民用飞机GEnx发动机的低压涡轮两级叶片，单台发动机减重200余磅，随后TiAl合金应用到其他波音民用飞机的发动机上。同样，空客320飞机发动机配备了由TNM变形TiAl合金制成的低压涡轮叶片，于2016年正式使用。R<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种γ基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法，其特征在于以Si3N4为Si和N源，将Si3N4与Ti
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55Al
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7.5Nb合金粉末经低温、低速、长时间机械球磨混合均匀后，对混合粉末通过低碳环保的3D打印制备技术进行激光同轴送粉增材制造，冷却后得到原位自生微纳米颗粒协同增强Ti
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55Al
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7.5Nb基复合材料；基体及晶界处析出的弥散第二相对基体起到一定的强化作用，同时晶界处分布的析出相对基体组织起到很好的晶界钉扎作用，进一步稳定组织。2.如权利要求1所述γ基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：(1)预合金粉的制备：首先采用悬浮熔炼方法制备Ti
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55Al
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7.5Nb的圆棒铸锭，再通过旋转电极法制得直径为100～180μm的预合金粉末；(2)混合粉末原料配制：以N元素比为0.2％～1％的原子比添加Si3N4作为硅及氮元素源与步骤(1)制得的预合金粉末进行混合；(3)低温球磨混粉：把步骤(2)中配比的混合粉末放置于球磨机的球磨罐中，充氩气保护，在球磨机的转速为160
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200r/min的条件下低温5
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10℃机械球磨混粉450
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550min得到混合粉末，然后在真空干燥箱中180
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220℃保温12～24h；(4)3D打印：将混合粉末放入同轴送粉设备的送粉器中进行3D打印，打印复合粉末之前对基板进行激光同步原位加热，使其达到红热状态后，开始送粉打印；打印采用连续不间断打印，打印功率采用1600～2400W。3.根据权利要求2所述的γ基高温TiAl复合材料同轴送粉3D打印的制备方法，其特征在于，步骤(1)中合金中Al元素的原子比含量为50％～60％，Nb元素的含量为2％～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永锋，薛辉，林均品，郭英超，王雪，佟欣桓，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：