【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于镍基高温合金，具体涉及一种研究氧含量对镍基高温合金组织性能影响的方法。
技术介绍
1、粉末镍基高温合金具有晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、优良的热加工性能及力学性能等特性，是新一代具有良好应用前景的高温合金。
2、在镍基高温合金粉末制粉过程中不可避免产生尺寸、成分不合乎要求的粗粉返回料；在镍基高温合金的实际生产中，不可避免地会产生具有严重缺陷的铸件，如料头、浇道、冒口等，这些铸件均不能用于制造零件产品；在加工过程中也会产生切屑、角料和报废零件等废弃料。这使得零件成品的最终重量往往仅占原熔炼合金重量的30％。所以镍基高温合金的加工过程中会产生很多的返回料。
3、高温合金返回料由于长时间暴露在空气当中，使得氧含量升高，而合金元素含量变化不大。因此提高高温合金返回料的再利用率能直接提升重要金属资源的回收使用水平，同时降低生产成本和能耗，实现资源和能源的双赢，具有重要的战略意义。
4、为了探究氧含量对高温合金组织及力学性能的影响，传统的技术手段是采用试错法，分批制备不同氧含量的合金，再分析对比，得出结论。过程费时费力，同时也增加了实验成本。因此，通过选区激光熔化制备不同氧含量的梯度材料，对于探究氧对合金力学性能下降的阈值具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术以高氧含量镍基高温合金返回料与低氧纯镍基高温合金粉末为原料，采用选择性激光熔化技术进行加工得到不同质量分数返回料的梯度合金，可制备出氧含量呈连续变化的梯度材料，能够为高通量快速表征
2、本专利技术提供了一种研究氧含量对镍基高温合金组织性能影响的方法，包括以下步骤：
3、s1、将高氧镍基返回料合金粉末放入送料桶的第一通道中，低氧镍基合金粉末放入送料桶的第二通道中；
4、s2、启动第一通道的第一送料盘和第二通道的第二送料盘，通过调节送粉盘送料速度控制梯度材料不同位置中高氧镍基返回料合金粉末的添加量，进行连续出料，将高氧镍基返回料合金粉末与低氧镍基合金粉末送至打印台，得到逐层堆叠的混合打印粉末；
5、s3、连续出料的同时启动打印设备对混合打印粉末进行激光熔化，逐层打印，得到氧含量梯度变化的镍基高温合金试样；
6、其中，混合打印粉末中随着层数的增加，高氧镍基返回料合金粉末的质量百分数由0％-100％逐渐递增，低氧镍基合金粉末的质量百分数由100％-0％逐渐递减。
7、优选地，所述试样的高度为h，所述逐层打印的速度为v，打印的总时间为t，所述混合打印粉末中随着层数的增加，高氧镍基返回料合金粉末与低氧镍基合金粉末的质量百分比为y％：(100-y)％，y＝kf(t)，t∈[0，t]，其中y％为高氧镍基返回料合金粉末的质量百分含量，t为打印中的某一时间点，k为常数。
8、优选地，所述k＝1，t∈[0，t]，y的取值为连续的数值，随着时间的推移或高度的上升，试样中高氧返回料合金粉末的含量连续增加，氧含量的分布也逐渐增加。
9、优选地，所述k＝5，t∈[0，t]。其中，y为5的公倍数，且为正整数。此情况下，某个时间段内混合打印粉末中随着层数的增加，高氧镍基返回料合金粉末的占比不变，随着时间的堆积打印出来的试样，在某段区域内(某个数值高度范围内)氧浓度恒定，到达下一个时间区域发生变化。
10、混合打印粉末随着层数的增加，高氧镍基返回料合金粉末含量阶梯性变化。例如在第一段区域层中，高氧镍基返回料合金粉末占比0％，低氧镍基合金粉末占比100％；第二段区域层中，高氧镍基返回料合金粉末占比5％，低氧镍基合金粉末占比95％；第三段区域层中，高氧镍基返回料合金粉末占比10％，低氧镍基合金粉末占比90％……。
11、优选地，所述高氧镍基返回料合金粉和低氧镍基合金粉末的粒径均为50～70μm。
12、优选地，所述高氧镍基返回料合金粉末的氧含量为800～1000ppm。是由
技术介绍
中所述的镍基高温合金返回料加工成的粉末。
13、优选地，所述低氧镍基合金粉末的氧含量为100～300ppm。
14、优选地，所述高氧返回料镍基合金粉末和低氧镍基合金粉末均为镍基高温合金，选自fgh95、fgh96、fgh97、fgh98、fgh981、fgh99中的任意一种或不同种。
15、优选地，步骤s3中，所述激光熔化过程中激光功率为350～480w，打印的速度为0.1～2cm/s。
16、优选地，步骤s2中，第一送料盘和第二送料盘总的送料速度均为3-8g/min。
17、需要注意的是，在不同的时刻，不同的层中第一送料盘、第二送料盘送出的料的总量是恒定的，总料中高氧镍基返回料合金粉末与低氧镍基合金粉末的占比不断发生变化。
18、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
19、(1)本专利技术以高氧镍基高温合金返回料与低氧纯镍基高温合金粉末为原料，采用选择性激光熔化技术进行加工，得到不同质量分数返回料的梯度合金。从而制备出氧含量呈连续或非连续变化的梯度材料，实现镍基合金中氧含量的稳定梯度分布，能够为高通量快速表征氧含量，对镍基高温合金组织性能影响提供原型材料；
20、(2)本专利技术所述方法可快速研究出合金材料中氧浓度对镍基高温合金组织及力学性能的影响规律；
21、(3)本专利技术所述方法可快速研究出合金材料中氧浓度对镍基高温合金中夹杂物含量的影响规律；
22、(3)本专利技术通过分析返回料的添加对镍基高温合金及其杂质氧影响规律，提高镍基高温合金返回料的再利用率，从而降低成本和能耗，实现资源和能源的高效利用。
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1.一种研究氧含量对镍基高温合金组织性能影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，所述试样的高度为H，所述逐层打印的速度为v，打印的总时间为T，其特征在于，所述混合打印粉末中随着层数的增加，高氧镍基返回料合金粉末与低氧镍基合金粉末的质量百分比为y％：(100-y)％，y＝kf(t)，t∈[0，T]，其中y％为高氧镍基返回料合金粉末的质量百分含量，t为打印中的某一时间点，k为常数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述k＝1，t∈[0，T]。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述k＝5，t∈[0，T]，y为5的公倍数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高氧镍基返回料合金粉末和低氧镍基合金粉末的粒径均为50～70μm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高氧镍基返回料合金粉末的氧含量为800～1000ppm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述低氧镍基合金粉末的氧含量为100～300ppm。
8.根据权利要求1所述的
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，第一送料盘和第二送料盘总的送料速度均为3-8g/min。
...【技术特征摘要】
1.一种研究氧含量对镍基高温合金组织性能影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，所述试样的高度为h，所述逐层打印的速度为v，打印的总时间为t，其特征在于，所述混合打印粉末中随着层数的增加，高氧镍基返回料合金粉末与低氧镍基合金粉末的质量百分比为y％：(100-y)％，y＝kf(t)，t∈[0，t]，其中y％为高氧镍基返回料合金粉末的质量百分含量，t为打印中的某一时间点，k为常数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述k＝1，t∈[0，t]。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述k＝5，t∈[0，t]，y为5的公倍数。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，刘杨，章林，赵伟伟，李星宇，陈刚，秦明礼，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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