一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法技术

一种基于深冷‑电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，它涉及金属增材制造后处理技术领域。本发明专利技术的目的是要解决利用现有方法增材制造的GH4099镍基高温合金因再结晶驱动力不足及晶界钉扎效应导致的晶界特征分布优化难的问题。方法：一、粉末预处理；二、激光增材制造；三、深冷处理；四、脉冲电流退火。本发明专利技术提出一种基于“深冷处理‑电流快速退火”的复合工艺，该方法通过非破坏性深冷处理引入均匀内应力储能，结合脉冲电流退火降低再结晶能垒，在保持增材制造近净成形优势的前提下，实现高比例低ΣCSL晶界构筑（目标比例>50%），从而显著提升材料抗晶界失效能力与高温服役性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属增材制造后处理，具体涉及一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法。

技术介绍

1、gh4099镍基高温合金因其优异的高温力学性能、抗蠕变性能及耐蚀性，广泛应用于航空发动机燃烧室部件、涡轮导向叶片等热端部件。该合金固溶时效态可在900°c下长期服役，瞬时耐温能力达1000°c。但在高温腐蚀与复杂应力耦合作用下，晶界成为失效敏感区域，80%以上的高温失效源于晶界氧化引发的早期开裂。

2、研究表明，低σ重合位置点阵（csl，σ≤29）晶界因具有低界面能（<0.5j/m²）和高结构有序度，其抗腐蚀能力比普通大角度晶界提高3-5倍。通过优化晶界特征分布（gbcd）提升低σcsl晶界比例（目标>60%），已成为增强高温合金服役可靠性的关键途径。传统gbcd优化依赖形变热处理（如轧制+退火），需通过≥30%的塑性变形引入储存能。但此方法导致几何变形，与增材制造（am）近净成形特性严重冲突。am制备gh4099合金面临双重瓶颈：1）再结晶驱动力不足：am过程固有的快速凝固特点导致初始储存能水平较低且分布不均（受反本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的：

2.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步骤一中所述的镍基高温合金粉末为GH4099合金、GH4169合金或GH3536合金。

3.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步骤一中所述的真空干燥的温度为120℃~150℃，真空干燥的时间为2h~5h。

4.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步...

【技术特征摘要】

1.一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的：

2.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步骤一中所述的镍基高温合金粉末为gh4099合金、gh4169合金或gh3536合金。

3.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步骤一中所述的真空干燥的温度为120℃~150℃，真空干燥的时间为2h~5h。

4.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步骤一中所述的预处理后的镍基高温合金粉末的氧含量≤0.03wt%，水分含量≤0.02wt%。

5.根据权利要求1所述的一种基于深冷-电流协同调控的增材制造高温合金的晶界优化方法，其特征在于步骤二中所述的激光增材制造工艺的参数为：激光功率250w~350w，扫描速度1000mm/s~1200mm/s，扫描间距0.07mm~0.11mm，层厚0.03mm~0.05mm。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成才，卢振，初冠南，蒋少松，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：