【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍基合金，具体而言，涉及一种镍基高温合金及其制备方法与金属构件。
技术介绍
1、选区激光熔化(selective laser melting，slm)是一种重要的金属3d打印方法，相比于金属压力加工成形技术，具有无需复杂成形模具、成形精度高、表面质量好，可制造形状复杂的金属构件等优点，广泛用于航空航天、生物医学、材料成型、燃气轮机和模具制造等行业的快速精密制造，优势明显。
2、目前slm技术已应用于镍基高温合金的增材制造，但经过增材制造成形的镍基高温合金大多存在致密度以及高温力学性能不足的情况，即使经过不同的后处理，合金的致密度以及高温力学性能提高仍然有限(如致密度普遍低于99.5％)。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种镍基高温合金及其制备方法与金属构件，以解决或改善上述技术问题。
2、本专利技术可这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种镍基高温合金的制备方法，其包括以下步骤：将镍基高温合金粉末进行slm成形，得到镍基高温合金slm成形件；
4、将镍基高温合金slm成形件进行热等静压处理、两次固溶处理以及两次时效处理。
5、在可选的实施方式中，按质量百分数计，镍基高温合金粉末中含有17.5～19.5％的cr、20.5～22.5％的co、1.0～3.0％的mo、2.0～4.0％的w、1.0～3.0％的al、1.0～3.0％的ti、＜2.0％的ta、1
6、在可选的实施方式中，slm成形过程包括以下特征中的至少一种：
7、特征一：slm成形的激光功率为250～330w；
8、特征二：slm成形的扫描速度为1300～1450mm/s；
9、特征三：slm成形的扫描间距为0.06～0.12mm；
10、特征四：成形前，还包括对基板进行预热；优选地，预热温度为100～200℃；
11、特征五：成形过程中，控制气氛中氧含量不超过7ppm；
12、在可选的实施方式中，镍基高温合金slm成形件的致密度不低于99.96％。
13、在可选的实施方式中，热等静压处理包括以下特征中的至少一种：
14、特征a：热等静压处理的温度为1000～1200℃；
15、特征b：热等静压处理的压力为150～200mpa；
16、特征c：热等静压处理的保温时间为1～4h；
17、特征d：热等静压处理的升温速率为8～15℃/min；
18、特征e：热等静压处理前，炉内真空度不超过10-3pa；
19、特征f：热等静压处理过程采用惰性气体施加压力。
20、特征g：热等静压处理的冷却方式为炉冷。
21、在可选的实施方式中，两次固溶处理中的第一次固溶处理包括以下条件中的至少一种：
22、条件一：第一次固溶处理的温度为1100～1160℃；
23、条件二：第一次固溶处理的保温时间为1～2h；
24、条件三：第一次固溶处理的升温速率为8～15℃/min；
25、条件四：第一次固溶处理前，炉内真空度不超过10-3pa；
26、条件五：第一次固溶处理在惰性气体的保护下进行；
27、条件六：第一次固溶处理的冷却方式为空冷。
28、在可选的实施方式中，两次固溶处理中的第二次固溶处理包括以下条件中的至少一种：
29、条件七：第二次固溶处理的温度为1000～1100℃；
30、条件八：第二次固溶处理的保温时间为1～2h；
31、条件九：第二次固溶处理的升温速率为8～15℃/min；
32、条件十：第二次固溶处理前，炉内真空度不超过10-3pa；
33、条件十一：第二次固溶处理在惰性气体的保护下进行；
34、条件十二：第二次固溶处理的冷却方式为空冷。
35、在可选的实施方式中，两次时效处理中的第一次时效处理包括以下条件中的至少一种：
36、条件a：第一次时效处理的温度为800～900℃；
37、条件b：第一次时效处理的保温时间为3～6h；
38、条件c：第一次时效处理的升温速率为8～15℃/min；
39、条件d：第一次时效处理前，炉内真空度不超过10-3pa；
40、条件e：第一次时效处理在惰性气体的保护下进行；
41、条件f：第一次时效处理的冷却方式为空冷。
42、在可选的实施方式中，两次时效处理中的第二次时效处理包括以下特征中的至少一种：
43、条件g：第二次时效处理的温度为700～800℃；
44、条件h：第二次时效处理的保温时间为10～20h；
45、条件i：第二次时效处理的升温速率为8～15℃/min；
46、条件j：第二次时效处理前，炉内真空度不超过10-3pa；
47、条件k：第二次时效处理在惰性气体的保护下进行；
48、条件l：第二次时效处理的冷却方式为空冷。
49、第二方面，本专利技术提供一种镍基高温合金，其经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。
50、在可选的实施方式中，镍基高温合金具有以下特征中的至少一种：
51、特征a：镍基高温合金的致密度不低于99.99％；
52、特征b：镍基高温合金具有细小的等轴晶粒；
53、特征b：镍基高温合金中具有大量包括孪晶在内的特殊晶界；
54、特征c：镍基高温合金中大量弥散分布有γ′强化相和碳化物强化相；
55、特征d：镍基高温合金在900℃条件下所具有的抗拉强度不低于610mpa；
56、特征e：镍基高温合金在900℃条件下所具有的延伸率不低于3.8％；
57、特征f：镍基高温合金在900℃以及载荷为200mpa的条件下所具有的高温持久时间不低于18.5h。
58、第三方面，本专利技术提供一种金属构件，其制备原料包括前述实施方式的镍基高温合金。
59、在可选的实施方式中，金属构件包括航空航天金属构件、燃气轮机构件、生物医学金属构件、材料成型金属构件和模具制造金属构件中的至少一种。
60、本专利技术的有益效果包括：
61、本专利技术创造性地通过对slm成形条件进行优化，获得了具有较高致密度(不低于99.96％)的slm成形件，再进一步结合特定的后处理工艺(热等静压处理+两次固溶处理+两次时效处理)，进一步提高镍基合金的致密度以及高温力学性能，使得镍基高温合金的致密度可接近100％全致密的程度，并可使该镍基高温合金同时具有较优异的高温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种镍基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍基高温合金粉末进行SLM成形，得到镍基高温合金SLM成形件；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按质量百分数计，所述镍基高温合金粉末中含有17.5～19.5％的Cr、20.5～22.5％的Co、1.0～3.0％的Mo、2.0～4.0％的W、1.0～3.0％的Al、1.0～3.0％的Ti、＜2.0％的Ta、1.0～3.0％的Nb、0.02～0.1％的C、0.001～0.01％的B、＜0.01％的Zr、＜0.3％的O以及＜0.3％的N。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，SLM成形过程包括以下特征中的至少一种：
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，热等静压处理包括以下特征中的至少一种：
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，两次固溶处理中的第一次固溶处理包括以下条件中的至少一种：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，两次固溶处理中的第二次固溶处理包括以下条件中的至少一种：
7.根据权利要求
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，两次时效处理中的第二次时效处理包括以下特征中的至少一种：
9.一种镍基高温合金，其特征在于，经权利要求1～8任一项所述的制备方法制备而得；
10.一种金属构件，其特征在于，所述金属构件的制备原料包括权利要求9所述的镍基高温合金；
...【技术特征摘要】
1.一种镍基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍基高温合金粉末进行slm成形，得到镍基高温合金slm成形件；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按质量百分数计，所述镍基高温合金粉末中含有17.5～19.5％的cr、20.5～22.5％的co、1.0～3.0％的mo、2.0～4.0％的w、1.0～3.0％的al、1.0～3.0％的ti、＜2.0％的ta、1.0～3.0％的nb、0.02～0.1％的c、0.001～0.01％的b、＜0.01％的zr、＜0.3％的o以及＜0.3％的n。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，slm成形过程包括以下特征中的至少一种：
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，热等静压...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭彪，熊子淇，查康，郭双全，唐祁峰，蔡擎，杨小龙，梁田，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：
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