通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺制造技术

本发明专利技术提供一种通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，包括以下步骤：采用等径角挤压工艺对金属棒坯进行挤压处理，使金属棒坯的晶粒尺寸细化至第一纳米尺寸区间，得到第一棒料；以第一棒料为原料，采用搅拌摩擦增材制造工艺，按照预设程序从第一层开始以向上生长的方式逐层沉积，直到沉积最后一层，得到具有晶粒尺寸为纳米晶的金属零件；其中，通过搅拌摩擦的作用使晶粒尺寸进一步细化，所述金属零件的晶粒尺寸在第二纳米尺寸区间。本发明专利技术采用等径角挤压工艺+搅拌摩擦增材制造技术，将纳米化的合金棒材作为原材料，借助搅拌摩擦增材制造技术，使成型的金属零件直接获得纳米级晶粒，实现纳米化合金增材制造。实现纳米化合金增材制造。实现纳米化合金增材制造。

【技术实现步骤摘要】
通过等径角挤压
—
搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺


[0001]本专利技术涉及增材制造
，具体而言涉及一种通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺。

技术介绍

[0002]以传统的加工方式(锻压或铸造)等技术制造较大型结构件时具有工艺困难且成本高的缺点，采用化学铣削和机械加工铣削的方式加工时对设备能力和工艺水平要求较高，且存在效率低、加工精度差、成本高、变形大且设计要求无法保证等问题。因此，金属增材制造由此应运而生。
[0003]目前，研究较多的金属增材制造方法有激光、电子束和电弧增材制造，其均为基于熔化连接的金属增材制造，在制造过程中会出现由固液相变引起的冶金缺陷和各向异性等问题。
[0004]采用激光增材制造成型的金属零件，微观组织显示为由细小等轴晶包围的柱状晶，其原因是:扫描速度很快,残留于沉积层的热量来不及扩散出去,前一层的高温层对下一层沉积起到了高温回火的作用,随着沉积层厚度的增加.热量的积累越来越多,试样整体温度将越高,对后一层回火温度越高,后一层的组织将越接近平衡凝固组织,即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，其特征在于，包括以下步骤：采用等径角挤压工艺对金属棒坯进行挤压处理，使金属棒坯的晶粒尺寸细化至第一纳米尺寸区间，得到第一棒料；以第一棒料为原料，采用搅拌摩擦增材制造工艺，按照预设程序从第一层开始以向上生长的方式逐层沉积，直到沉积最后一层，得到具有晶粒尺寸为纳米晶的金属零件；其中，通过搅拌摩擦的作用使晶粒尺寸进一步细化，所述金属零件的晶粒尺寸在第二纳米尺寸区间。2.根据权利要求1所述的通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，其特征在于，所述第一纳米尺寸区间为[200nm,500nm]。3.根据权利要求1所述的通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，其特征在于，所述第二纳米尺寸区间为[100nm,300nm]。4.根据权利要求1所述的通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，其特征在于，金属种类为铝合金、镁合金或钛合金中任意一种。5.根据权利要求1所述的通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，其特征在于，等径角挤压的具体过程包括：将预热后的金属棒坯的第一端放入等通道挤压模具上模入口，通过向下的压力将金属棒坯完全挤入下模直至金属棒坯的第二端被挤出出口，完成一道次挤压；再将金属棒坯的第二端放入等通道挤压模具上模入口，通过向下的压力将金属棒坯完全挤入下模直至金属棒坯的第一端被挤出出口，完成二道次挤压；其中，一道次挤压和二道次挤压构成一个挤压周期，金属棒坯的挤压周期T≥2。6.根据权利要求5所述的通过等径角挤压—搅拌摩擦增材制造纳米级金属零件的工艺，其特征在于，当金属种类为铝合金和镁合金时...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳华，蒋先豪，孙中刚，戴国庆，董月成，鲁金忠，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：