【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种提高增材制造hastelloy x力学性能的方法，属于增材制造。
技术介绍
1、选区激光熔化(selective laser melting，slm)作为一种金属增材制造技术，与传统的车、铣、锻等处理材料的方式不同，增材制造是一种通过添加材料来制备零件的生产方法。这种技术是一种依靠于计算机三维数字模型，对零件进行建模，而后选择合适的零件部位作为基底进行分层切片，利用分层制备的方法使得应用材料结合成型的工艺。因其具有无需模具、节省原材料、精度高等优点而拥有巨大的应用潜力。
2、高温合金是一种以金属元素为基础，在600℃以上的高温环境中，在一定应力作用下能长期工作的金属材料。hastelloy x是一种镍基高温合金，以cr和mo为固溶体增强元素，含铁量高。目前的加工方法很难实现复杂零件的整体成型。slm技术为hastelloy x复杂部件的快速制造和整体成型提供了一种新的解决方案。由于slm形成的工件塑性往往不令人满意，因此有必要进行后处理以提高其塑性。
3、cn113042755 a公开了一种增材制造用gh3536高温合金的热处理方法，所述热处理方法包括：将gh3536高温合金在保护性气氛下进行热等静压处理，然后进行一级冷却处理；将冷却后的gh3536高温合金在真空条件下进行固溶处理和二级冷却处理，再进行三级冷却处理。该专利技术的热处理方法通过控制热处理过程中的工艺条件，提高了增材制造用gh3536高温合金的性能，使其性能接近锻件水平。该方法也需要多次冷却处理，生产周期较长，且该专利技术
4、cn109014215 a公开了一种增材制造单晶镍基高温合金的热处理方法，该方法包括：执行将待处理的增材制造单晶镍基高温合金在热处理炉中进行固溶、时效热处理及冷却步骤，并对处理后的单晶镍基高温合金进行切片制样，结合微观组织表征和晶体取向分析，根据γ′相尺寸和热影响区与外延生长区内是否出现再结晶判断热处理方法效果。该方法需进行多次冷却、时效处理，时效时间较长，导致生产周期过长，生产力较低。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的是提出一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，该方法在提高增材制造hastelloy x合金塑性的同时，降低热应力的影响，减少微裂纹的产生，提高了hastelloy x合金的强度和延伸率。
2、本专利技术实现其专利技术目的所采取的技术方案是：一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，具体包括将增材制造hastelloy x合金依次进行固溶处理和去应力退火处理；
3、所述固溶处理和去应力退火处理在氩气气氛保护下进行，固溶处理温度为1100℃-1140℃，固溶处理时间为70min-90min，固溶处理后将hastelloy x合金空冷至室温；去应力退火处理温度为750℃-770℃，去应力退火处理时间为15min-35min。
4、本专利技术的原理及有益效果是：
5、通过增材制造实现hastelloy x合金的制造，金属粉末通过逐点熔化、逐线搭接，逐层凝固，在层与层之间形成熔池，由方向决定熔池形貌，打印方向为条状熔池，构建方向为鱼鳞状熔池。无论是哪种熔池形貌，熔池内部均为均匀分布的细长柱状微晶，这种微晶保证了增材制造试样的高强度和良好的塑性，而熔池边界则会极大地影响激光熔化成型试样的塑性。由于熔池边界的结合性能本身弱于晶界，而且熔池边界还存在局部“粗晶区”，使得熔池边界成为试样的性能薄弱区。当增材制造试样进行塑性变形时将优先沿着熔池边界进行滑移。此外，由于增材制造极高的冷却速率和成型后样品显著的温度梯度，使得样品内部的热应力极大，表现出微裂纹等缺陷。
6、本专利技术首先通过对增材制造得到hastelloy x合金进行1100-1140℃的固溶温度处理及70-90min的固溶时间处理，促使由于增材制造过程而在hastelloy x合金中出现的鱼鳞状熔池及条状熔池消解，避免m23c6、m6c等碳化物的过度生成，并且晶粒发生了完全再结晶，并伴随着晶粒的长大发生晶界的迁移，大晶粒吞噬小晶粒，晶粒尺寸变得更加均匀，同时组织成分均匀化，cr、mo等元素能够充分固溶，起到固溶强化的作用，提高合金后处理过程中的塑性与抗拉强度。
7、然后本专利技术通过对固溶处理后的合金进行温度为750℃-770℃，时间为15min-35min的去应力退火，可以使基体中的拓扑密堆相等溶解，得到均匀的过饱和固溶体，同时析出颗粒细小、分布均匀的碳化物例如富mo、cr的m23c6、m6c等，这些析出物均匀连续地分布在晶界，起到晶界强化的作用，使得材料抗拉强度及伸长率得到了提高。
8、进一步，本专利技术所述增材制造hastelloy x合金的增材制造方法包括选区激光熔化成型、激光粉末床熔融成型、激光熔化沉积成型。
9、进一步，本专利技术所述增材制造hastelloy x合金的增材制造方法为选区激光熔化成型，制备工艺参数为：光斑面积2.5-3.5mm，层厚25-35μm，激光功率160-190w，扫描速度1000-1100mm/s，扫描间距0.08-0.11mm。
10、进一步，本专利技术所述固溶处理的固溶处理温度为1100℃-1120℃。
11、更进一步，本专利技术所述固溶处理的固溶处理时间为75min-85min。
12、进一步，本专利技术所述固溶处理的具体操作是将增材制造hastelloy x合金置于热处理炉中，以8℃/min-10℃/min的升温速率升温至固溶处理温度，进行保温，保温时长为固溶处理时间。
13、进一步，本专利技术所述去应力退火的去应力退火时间为20min-30min。
14、进一步，本专利技术在对增材制造hastelloy x合金进行固溶处理之前，对增材制造hastelloy x合金进行预保温处理，所述预保温处理的具体操作是将增材制造hastelloy x合金置于热处理炉中，以8℃/min-10℃/min的升温速率升温至790℃-810℃，保温20min-30min。
15、预保温处理可以使得hastelloy x合金内部及表面温度一致，防止设定温度与样品产生温度差，时间过长则可能产生μ、σ等相，影响合金性能。
16、更进一步，本专利技术所述固溶处理的具体操作是，对经过预保温处理的在热处理炉中的增材制造hastelloy x合金继续升温，以8℃/min-10℃/min的升温速率升温至固溶处理温度，进行保温，保温时长为固溶处理时间。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于，具体包括将增材制造Hastelloy X合金依次进行固溶处理和去应力退火处理；
2.根据权利要求1所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述增材制造Hastelloy X合金的增材制造方法包括选区激光熔化成型、激光粉末床熔融成型、激光熔化沉积成型。
3.根据权利要求1所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述增材制造Hastelloy X合金的增材制造方法为选区激光熔化成型，制备工艺参数为：光斑面积2.5-3.5mm，层厚25-35μm，激光功率160-190W，扫描速度1000-1100mm/s，扫描间距0.08-0.11mm。
4.根据权利要求1所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述固溶处理的固溶处理温度为1100℃-1120℃。
5.根据权利要求1或4所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述固溶处理
6.根据权利要求1所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述固溶处理的具体操作是将增材制造Hastelloy X合金置于热处理炉中，以8℃/min-10℃/min的升温速率升温至固溶处理温度，进行保温，保温时长为固溶处理时间。
7.根据权利要求1所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述去应力退火的去应力退火时间为20min-30min。
8.根据权利要求1所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：在对增材制造Hastelloy X合金进行固溶处理之前，对增材制造Hastelloy X合金进行预保温处理，所述预保温处理的具体操作是将增材制造Hastelloy X合金置于热处理炉中，以8℃/min-10℃/min的升温速率升温至790℃-810℃，保温20min-30min。
9.根据权利要求8所述的一种提高增材制造Hastelloy X合金力学性能的方法，其特征在于：所述固溶处理的具体操作是，对经过预保温处理的在热处理炉中的增材制造Hastelloy X合金继续升温，以8℃/min-10℃/min的升温速率升温至固溶处理温度，进行保温，保温时长为固溶处理时间。
...【技术特征摘要】
1.一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，其特征在于，具体包括将增材制造hastelloy x合金依次进行固溶处理和去应力退火处理；
2.根据权利要求1所述的一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，其特征在于：所述增材制造hastelloy x合金的增材制造方法包括选区激光熔化成型、激光粉末床熔融成型、激光熔化沉积成型。
3.根据权利要求1所述的一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，其特征在于：所述增材制造hastelloy x合金的增材制造方法为选区激光熔化成型，制备工艺参数为：光斑面积2.5-3.5mm，层厚25-35μm，激光功率160-190w，扫描速度1000-1100mm/s，扫描间距0.08-0.11mm。
4.根据权利要求1所述的一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，其特征在于：所述固溶处理的固溶处理温度为1100℃-1120℃。
5.根据权利要求1或4所述的一种提高增材制造hastelloy x合金力学性能的方法，其特征在于：所述固溶处理的固溶处理时间为75min-85min。
6.根据权利要求1所述的一种提高增材...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐轶，刘翔宇，朱星桦，方艺衡，陈子豪，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。