【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，特别是涉及一种nicr20tial合金的柴油机关重件及增材热处理方法。
技术介绍
1、在船舶工业领域，柴油机动力系统是船舶的“心脏”，系统内部具有迷宫式的流道、内凹腔体以及较多的精密偶部件，在服役中因承受高温、高冲刷而极易产生磨损、变形和裂纹。传统制造方式对于内外形状复杂一体化结构的零部件有较大的局限性，还存在生产周期长，原材料利用率低，总装配精度不高等缺点。
2、因此，亟需一种新的增材制造方法，来代替传统锻造方法完成柴油机关重件的成形加工。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种nicr20tial合金的柴油机关重件及增材热处理方法，相较于锻造工艺及纯3d打印工艺，能够缩短加工周期，有效减少产品缺陷的产生，提升产品的力学性能指标，从而达到船舶工业领域的应用要求。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种nicr20tial合金的柴油机关重件：nicr20tial合金的组成成分的质量百分比为：cr:20.23％，al:1.61％，ti:1.96％，co:0.0582％，fe:0.22％，mn:0.1％，si:0.24％，p:0.0006％，cu:0.0055％，c:0.0872％，s:0.0018％，ag:＜0.001％，pb:＜0.001％，b:＜0.001％，其余为ni。
3、本专利技术还提供一种制造所述柴油机关重件的增材热处理方法，包括以下步骤：
4、合金
5、激光成形步骤：填充激光功率为200w，轮廓激光功率为80w，填充扫描速度为1100mm/s，轮廓扫描速度为400mm/s，扫描线间距为0.08mm，分层厚度为0.03mm；
6、热等静压步骤：将打印样品放入热等静压容器内，在真空环境下，以10～15℃/min的速率将容器内部温度提升至900℃，同时将压力调节至190mpa，接着对打印样品以900℃保温2小时，在保温过程中将压力控制在4×10-3pa以下，然后以5～10℃/min的速率将容器内部温度冷却至400℃，最后常压气冷至60℃以下并且出炉；
7、固溶热处理步骤：在真空环境下，以5℃/min的速率将容器内部温度提升至700℃并以700℃保温6～8小时，冷却时充入惰性气体保护，直至降至室温。
8、优选地，所述增材热处理方法还包括打印样品检测步骤：将打印样品抛光后，通过金相显微镜观察打印样品的表面。
9、优选地，所述增材热处理方法还包括试棒检测步骤：对未经热处理的普通试棒和经热处理的随炉试棒分别进行拉伸试验。
10、优选地，所述增材热处理方法还包括硬度检测步骤：对随打印样品一同打印成形的三组方块试件分别进行表面洛氏硬度试验，每组的方块试件上测量多个点取平均值。
11、优选地，在所述热等静压步骤中，在将打印样品放入热等静压容器内之前，使用压缩空气清除打印样品的内外表面上的残留粉末。
12、优选地，在所述热等静压步骤中，在以10～15℃/min的速率将容器内部温度提升至900℃之前，使热等静压容器的内部处于真空状态，压强小于10-3pa。优选地，
13、如上所述，本专利技术的nicr20tial合金的柴油机关重件及增材热处理方法，具有以下有益效果：
14、柴油机关重件的nicr20tial合金的组成成分是一种新的配方，针对柴油机关重件的特定结构进行研发的，能够提高柴油机关重件的刚强度和使用寿命，从而满足船舶工业
的应用需求。
15、在本专利技术的增材热处理方法中，粉末材料选用nicr20tial合金，nicr20tial合金是以镍-铬为基体，并且添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金，在650～850℃之间具有良好的抗蠕变性能和抗氧化性能，是一款耐热性能和抗疲劳性能好的金属粉末。γ′相是nicr20tial中最主要的强化相，显著影响nicr20tial合金的蠕变性。通过热处理工艺可以改变其尺寸、形态和分布，进一步改善力学性能。更为重要的是：nicr20tial合金粉末材料没有应用于增材制造金属3d打印领域的先例，对于应用方向和材料性能的研究也未开展，没有现成的工艺和技术参考。基于此，本专利技术针对nicr20tial合金粉末开发了一套较优的工艺参数，同时通过研究热处理中的热等静压和固溶处理的工艺，使产品减少内部缺陷的产生，力学性能能够超过传统锻造件，从而满足船舶工业
的应用需求。故本专利技术的nicr20tial合金的柴油机关重件及增材热处理方法，通过合金选取步骤、激光成形步骤、热等静压步骤以及固溶热处理步骤，来制造有效减少内部缺陷产生、且极大提升力学性能指标的打印样品。因此，本专利技术的nicr20tial合金的柴油机关重件及增材热处理方法相较于锻造工艺以及纯3d打印工艺，能够缩短加工周期，有效减少产品缺陷的产生，提升产品的力学性能指标，从而达到船舶工业领域的应用要求。
【技术保护点】
1.一种NiCr20TiAl合金的柴油机关重件，其特征在于：NiCr20TiAl合金的组成成分的质量百分比为：Cr:20.23％，Al:1.61％，Ti:1.96％，Co:0.0582％，Fe:0.22％，Mn:0.1％，Si:0.24％，P:0.0006％，Cu:0.0055％，C:0.0872％，S:0.0018％，Ag:＜0.001％，Pb:＜0.001％，B:＜0.001％，其余为Ni。
2.一种制造如权利要求1所述柴油机关重件的增材热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的增材热处理方法，其特征在于：所述增材热处理方法还包括打印样品检测步骤：将打印样品抛光后，通过金相显微镜观察打印样品的表面。
4.根据权利要求1所述的增材热处理方法，其特征在于：所述增材热处理方法还包括试棒检测步骤：对未经热处理的普通试棒和经热处理的随炉试棒分别进行拉伸试验。
5.根据权利要求1所述的增材热处理方法，其特征在于：所述增材热处理方法还包括硬度检测步骤：对随打印样品一同打印成形的三组方块试件分别进行表面洛氏硬度试验，每组的
6.根据权利要求1所述的增材热处理方法，其特征在于：在所述热等静压步骤中，在将打印样品放入热等静压容器内之前，使用压缩空气清除打印样品的内外表面上的残留粉末。
7.根据权利要求1所述的增材热处理方法，其特征在于：在所述热等静压步骤中，在以10～15℃/min的速率将容器内部温度提升至900℃之前，使热等静压容器的内部处于真空状态，压强小于10-3Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种nicr20tial合金的柴油机关重件，其特征在于：nicr20tial合金的组成成分的质量百分比为：cr:20.23％，al:1.61％，ti:1.96％，co:0.0582％，fe:0.22％，mn:0.1％，si:0.24％，p:0.0006％，cu:0.0055％，c:0.0872％，s:0.0018％，ag:＜0.001％，pb:＜0.001％，b:＜0.001％，其余为ni。
2.一种制造如权利要求1所述柴油机关重件的增材热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的增材热处理方法，其特征在于：所述增材热处理方法还包括打印样品检测步骤：将打印样品抛光后，通过金相显微镜观察打印样品的表面。
4.根据权利要求1所述的增材热处...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，毛丽，王毅，史炜坚，
申请(专利权)人：上海汉邦联航激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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