【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金开发及激光增材制造，更具体地，涉及一种基于激光粉末床熔化技术制备nicocrfealti系高熵合金的方法。
技术介绍
1、高熵合金(heas)是由五种或五种以上等原子比或接近等原子比的金属元素形成的合金。过往的概念中，若合金中加的金属种类越多，会使其材质脆化，但高熵合金和以往的合金不同，由多种金属元素组成却不会脆化，甚至可能具有许多理想的性质。高熵合金在2004年以前就已问世，但到2010年才有许多相关的研究，目前关于高熵合金的研究在成分设计、相选择、力学性能和功能性能、变形机理和加工方法等方面取得了显著的进展。在不同的加工方法中，增材制造作为一种先进的制造方法，被认为是一种有前景的制备高熵合金的技术。增材制造是基于计算机科学与材料加工和成形技术的结合，在快速制造具有复杂形状的大型部件和获得具有精细组织和卓越力学性能的合金方面显示出巨大的潜力。与此同时，高熵合金成分的多样性和可变性为增材制造的应用带来了更多的机会，但是现有的有限合金体系用于增材料制造，获得的机械性能仍然不理想，如ti-6al-4v，in718，316l。因此，需要开发出更多的用于增材制造的高性能合金配方体系。
2、增材制造具有显著优势：(1)几何设计和优化的自由度高；(2)功能组合和零件整体化，减少装配，提高性能和可靠性；(3)提高材料的利用率和能源效率；(4)适合定制和小批量生产；(5)缩短产品的生产和交付周期。所以，航空航天是增材制造发展的关键市场驱动力，因为其高价值的零件往往需要多品种小批量生产，高度集成的复杂结构和快速高效的
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于激光粉末床熔化技术制备nicocrfealti系高熵合金的方法，旨在解决现有技术制备的高熵合金成型窗口窄、成型性差、致密度低、力学性能有待提升等的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于激光粉末床熔化技术制备nicocrfealti系高熵合金的方法，包括如下步骤：
3、s1：将原料ni、co、cr、fe、al、ti按照一定配比混合，并进行真空熔炼、雾化处理和真空干燥，得到nicocrfealti系高熵合金预合金粉末；
4、其中，所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末中各元素的原子百分比为：ni:30％～45％、co:10％～30％、cr:10％～25％、fe:10％～20％、al:3％～8％、ti:3％～8％；
5、s2：将所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末放入激光熔化系统的送粉器中，按照激光熔化系统设定的扫描路径和工艺参数，在保护气氛下，制备得到nicocrfealti系高熵合金。
6、优选地，步骤s1中，所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末中各元素的原子百分比为：ni:35％～40％、co:10％～20％、cr:10％～20％、fe:10％～18％、al:3％～8％、ti:3％～8％。
7、优选地，步骤s1中，所述雾化处理过程中，雾化气体为纯度为99.99％的惰性气体中的任意一种，雾化气体的压力为5mpa～7mpa；所述真空干燥的温度为100℃～200℃，所述真空干燥的时间为1h～3h。
8、优选地，步骤s1中，所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末的粒径为15μm～53μm。
9、优选地，步骤s2具体为：设定激光熔化系统的扫描路径和工艺参数，然后将所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末放入激光熔化系统的送粉器中，启动激光熔化系统，在保护气氛下，所述预合金粉末逐层熔化沉积在成形基板上，制备得到nicocrfealti系高熵合金。
10、优选地，步骤s2中，所述激光熔化系统的工艺参数如下：激光功率为260w～300w、扫描速度为800mm/s～1200mm/s、单道间距为0.06mm～0.14mm、铺粉层厚度为0.03mm～0.05mm、轮廓扫描速度为900mm/s～1100mm/s、轮廓激光功率为100w～150w。
11、进一步优选地，步骤s2中，在所述设定激光熔化系统的扫描路径和工艺参数前，先进行所述成形基板的清洁，并将所述成形基板预热至100℃～150℃。
12、优选地，步骤s2中，所述保护气氛选自氩气、氮气、氦气中的至少一种；所述保护气氛中氧含量<1000ppm。
13、优选地，所述成形基板为不锈钢板或锆合金板。
14、本专利技术还提供了一种根据所述方法制得的nicocrfealti系高熵合金。
15、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下
16、有益效果：
17、(1)本专利技术提供的基于激光粉末床熔化技术制备nicocrfealti系高熵合金的方法，通过采用气体雾化法制备nicocrfealti系高熵合金预合金粉末，然后将预合金粉末放入激光熔化系统的送粉器中，按照激光熔化系统设定的扫描路径和工艺参数，制得nicocrfealti系高熵合金。本专利技术提供的nicocrfealti系高熵合金具有成型效果良好、致密度高、组织均匀、综合力学性能优异等优点，其致密度可达99.94％，屈服强度可达812.6mpa，断裂强度可达1073.4mpa，延伸率可达32.5％，在航空航天、船舶、化工、汽车、轨道交通等领域具有较好的应用前景。
18、(2)本专利技术通过调控nicocrfealti系高熵合金预合金粉末中各元素的原子百分比，进而调控nicocrfealti系高熵合金的打印成形性能和微观组织结构，制备得到成型性好、无气孔及宏观裂纹、高致密、微观组织为细小均匀的胞状异质结构、基体为单相fcc结构的nicocrfealti系高熵合金。
19、(3)本专利技术通过调控激光粉末床熔化技术的工艺参数，包括激光功率、扫描速度、单道间距、铺粉层厚度等，可实现nicocrfealti系高熵合金的综合力学性能可调可控，在较宽的打印参数下均能获得综合力学性能优异的打印样品。本专利技术提供的nicocrfealti系高熵合金的打印成品的屈服强度≥739mpa，断裂强度≥1023mpa，延伸率≥29％，工业应用前景广泛。
20、(4)与现有技术相比，本专利技术提供的基于激光粉末床熔化技术制备nicocrfealti系高熵合金的工艺流程短，操作方法简单，不需要额外对高熵合金预合金粉末外加al2o3陶瓷颗粒强化相利用机械合金化制备混合粉末，即可制备得到综合力学性能优异的高熵合金打印成品。
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1.一种基于激光粉末床熔化技术制备NiCoCrFeAlTi系高熵合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述NiCoCrFeAlTi系高熵合金预合金粉末中各元素的原子百分比为：Ni:35％～40％、Co:10％～20％、Cr:10％～20％、Fe:10％～18％、Al:3％～8％、Ti:3％～8％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述雾化处理过程中，雾化气体为纯度为99.99％的惰性气体中的任意一种，雾化气体的压力为5MPa～7MPa；所述真空干燥的温度为100℃～200℃，所述真空干燥的时间为1h～3h。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述NiCoCrFeAlTi系高熵合金预合金粉末的粒径为15μm～53μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体为：设定激光熔化系统的扫描路径和工艺参数，然后将所述NiCoCrFeAlTi系高熵合金预合金粉末放入激光熔化系统的送粉器中，启动激光熔化系统，在保护气氛下，所
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述激光熔化系统的工艺参数如下：激光功率为260W～300W、扫描速度为800mm/s～1200mm/s、单道间距为0.06mm～0.14mm、铺粉层厚度为0.03mm～0.05mm、轮廓扫描速度为900mm/s～1100mm/s、轮廓激光功率为100W～150W。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，在所述设定激光熔化系统的扫描路径和工艺参数前，先进行所述成形基板的清洁，并将所述成形基板预热至100℃～150℃。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述保护气氛选自氩气、氮气、氦气中的至少一种；所述保护气氛中氧含量<1000ppm。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述成形基板为不锈钢板或锆合金板。
10.一种根据权利要求1至9任一项所述的方法制得的NiCoCrFeAlTi系高熵合金。
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光粉末床熔化技术制备nicocrfealti系高熵合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末中各元素的原子百分比为：ni:35％～40％、co:10％～20％、cr:10％～20％、fe:10％～18％、al:3％～8％、ti:3％～8％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述雾化处理过程中，雾化气体为纯度为99.99％的惰性气体中的任意一种，雾化气体的压力为5mpa～7mpa；所述真空干燥的温度为100℃～200℃，所述真空干燥的时间为1h～3h。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末的粒径为15μm～53μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2具体为：设定激光熔化系统的扫描路径和工艺参数，然后将所述nicocrfealti系高熵合金预合金粉末放入激光熔化系统的送粉器中，启动激光熔化...
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