一种基于镁合金热处理的制造技术

本发明专利技术涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种基于镁合金热处理的

【技术实现步骤摘要】
一种基于镁合金热处理的3D打印构件表面处理方法


[0001]本专利技术涉及金属材料
，尤其涉及一种基于镁合金热处理的
3D
打印构件表面处理方法
。

技术介绍

[0002]金属
3D
打印技术具有尺寸精度高
、
表面质量好
、
成形件性能优异等优点，尤其是可以实现几十甚至上百个传统零件的一体成形，可以完成高复杂程度
、
薄壁件的精确成形，被各国优先推广，在众多领域应用广泛
。
作为金属
3D
打印的重要材料之一，镁合金由于具有优良的比强度与比刚度
、
优异的阻尼性能
、
热稳定性和抗电磁辐射性能等，已经被广泛应用于航空
、
航天
、
汽车
、
电子通讯等领域
。
[0003]3D
打印制备的镁合金的力学性能高于传统铸造镁合金，但由于镁合金粉体的流动性较好，熔融镁的流动性更高
,
可以铸造成复杂的模具并形成非常薄的壁部件，使用
3D
打印技术不仅可以提高镁合金零件的制造精度，又能
。
[0004]因此亟需提供一种基于镁合金热处理的
3D
打印构件表面处理方法，是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术上的不足，本专利技术提供了一种基于镁合金热处理的
3D
打印构件表面处理方法，可采取
3D
打印技术制造镁合金，不仅提高镁合金强度，又能够提高材料的屈服强度和延伸率，使其综合力学性能优异，而且便于制造高精度镁合金零件，扩展镁合金零件的使用范围
。
技术方案
[0006]一种基于镁合金热处理的
3D
打印构件表面处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)
将原材料高纯镁和镁锌
、
镁钙中间合金的表面进行清理；
(2)
把切好的镁锭放入坩埚中，然后将坩埚放入保护气氛电阻炉中加热至
350
‑
450
°
C
时，接着通入保护气体，待温度升高至镁锭完全熔化时，加入称量好的中间合金，同时充分搅拌精炼合金均匀混合；
(3)
待合金混合均匀后，将保护气氛电阻炉的温度降至
650
‑
700
°
C
，然后静置，对合金进行扒渣，去除表面的氧体夹杂；
(5)
在保护气氛下将经过精炼扒渣的合金溶液浇入经过预热的模具中熔炼，得到镁合金熔液；
(6)
将上述镁合金熔液过热处理，然后置于雾化装置进行雾化，得到镁合金粉末；
(7)
将
3D
打印镁合金试样进行热等静压处理，然后随炉冷却；
(8)
将步骤
(7)
处理后的试样进行固溶处理，然后进行水冷；
(8)
将步骤
(8)
处理后的试样进行时效处理，空冷后得到热处理后的
3D
打印镁合
金
。
[0007]本专利技术中，选用
3D
打印法制备的镁合金材料，
3D
打印技术正朝着多样化和智能化方向发展
。3D
打印技术将向更细小，更快捷，
3D
打印技术可以制造复杂形状的金属零件，并且精度高，达到亚毫米级别，可以满足不同领域对制造精度要求的需求，本专利技术采用热等静压
+
固溶
+
时效的组合热处理工艺，并依据热处理方式的不同采用不同的冷却方式，通过热等静压工艺可以提高材料的致密度，消除内应力，固溶和时效处理在消除其内部应力的同时，还能够提高其屈服强度和延伸率等塑性性能，使得材料的综合力学性能优异，从而扩展
3D
打印金属材料的应用范围优选的，步骤
(1)
所述镁合金包括镁铝合金
、
镁锰合金
、
镁钙合金和镁锌合金
。
[0008]优选的，步骤
(1)
所述镁合金
3D
打印成型的方法为：将镁合金粉末置于
3D
打印设备的供粉仓中，调节基板的预热温度和镁合金粉末的铺粉厚度，用激光进行扫描照射，烧结后重新铺粉打印，多次重复至粉末烧结实体与基板结合
。
[0009]优选的，所述步骤
(6)
制得镁合金粉末置于
3D
打印设备前，先进行干燥
。
[0010]优选的，所述基板的预热温度为
100
～
150
°
C
，例如
100
°
C、110
°
C、120
°
C、130
°
C、140
°
C
或
150
°
C
等，但并不仅限于所列举的数值，本专利技术在此不做限制
。
[0011]优选的，述激光的功率为
300
～
600W
，例如
300W、350W、400W、450W、500W、550W
或
600W
等，但并不仅限于所列举的数值，本专利技术在此不做限制
。
[0012]优选地，所述激光扫描的速度为
1000
～
2000mm/s。
[0013]优选的，所述重新铺粉打印的次数至少为3次，例如3次
、4
次或5次等，打印次数的选择与所需材料的尺寸以及每次铺粉厚度的选择有关
。
[0014]优选的，步骤
(7)
所述热等静压处理的压力为
100
～
150MPa
，例如
100MPa、110MPa
但并不仅限于所列举的数值，本专利技术在此不做限制
。
[0015]优选的，步骤
(7)
所述热等静压处理的保温时间为2～
4h
，例如
2h、2.5h、3h、3.5h
或
4h
等，但并不仅限于所列举的数值，本专利技术在此不做限制
。
[0016]优选的，步骤
(7)
热等静压处理后选择随炉冷却主要是为了使应力释放更加充分
。
[0017]作为本专利技术优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)
将原材料高纯镁和镁锌
、
镁钙中间合金的表面进行清理，称取所需的中间合金，并将原材料用砂轮打磨除去表面氧化物；
(2)
把切好的镁锭放入坩埚中，然后将坩埚放入保护气氛电阻炉中加热至...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于镁合金热处理的
3D
打印构件表面处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)
将原材料高纯镁和镁锌
、
镁钙中间合金的表面进行清理；
(2)
把切好的镁锭放入坩埚中，然后将坩埚放入保护气氛电阻炉中加热至
350
‑
450
°
C
时，接着通入保护气体，待温度升高至镁锭完全熔化时，加入称量好的中间合金，同时充分搅拌精炼合金均匀混合；
(3)
待合金混合均匀后，将保护气氛电阻炉的温度降至
650
‑
700
°
C
，然后静置，对合金进行扒渣，去除表面的氧体夹杂；
(5)
在保护气氛下将经过精炼扒渣的合金溶液浇入经过预热的模具中熔炼，得到镁合金熔液；
(6)
将上述镁合金熔液过热处理，然后置于雾化装置进行雾化，得到镁合金粉末；
(7)
将
3D
打印镁合金试样进行热等静压处理，然后随炉冷却；
(8)
将步骤
(7)
处理后的试样进行固溶处理，然后进行水冷；
(8)
将步骤
(8)
处理后的试样进行时效处理，空冷后得到热处理后的
3D
打印镁合金
。2.
如权利要求1所述的基于镁合金热处理的
3D
打印构件表面处理方法，其特征在于，步骤
(1)
所述镁合金包括镁铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：达尼埃尔，
申请(专利权)人：中犹南京智慧城市创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：