一种快速成形制备氧化物弥散强化合金的方法技术

一种快速成形制备氧化物弥散强化合金的方法，属于高温合金近终成形技术领域。采用机械合金化工艺获得氧化物弥散强化合金粉末，采用CAD软件设计出ODS合金零件的三维实体模型，并将三维模型进行分层切片处理，使其离散化为一系列二维层面。根据切片信息对ODS合金粉末进行逐层熔化，得到所需形状的激光快速成形坯体，采用热等静压消除激光快速成形坯体中的残留孔隙，通过后续退火或固溶+时效热处理来优化组织性能，从而得到复杂形状的ODS合金零部件。该发明专利技术无需包套封装或工装模具，对零部件形状复杂程度没有限制，合金成分和组织容易控制。制备出的ODS合金中氧化物弥散相细小，制品的致密度高、综合力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高温合金近终成形
，特别提供了 一种以机械合金化粉末为原料，采用选择性激光快速成形技术制备氧化物弥散强化(Oxide DispersionStrengthening, 0DS)合金的方法。
技术介绍
氧化物弥散强化合金是一类重要的高温结构材料，它一般是通过纳米氧化物颗粒来赋予ODS合金优异的高温力学性能。常用的ODS合金包括铁基ODS合金、镍基ODS合金、钴基ODS合金等，这些合金在能源领域具有重要的应用潜力，例如铁基ODS合金不仅具有良好的高温力学性能，还具有优异的抗辐照损伤性能，是聚变反应堆中的第一壁、包层和包壳管的候选材料。镍基ODS合金或钴基ODS合金由于具有优异的高温蠕变性能、疲劳性能和抗氧化性能，可用于制备燃气涡轮发动机中的叶片。ODS合金的传统制备工艺是采用机械合金化、热力学变形和热处理相结合的工艺制备。首先，在高纯惰性气氛中进行高能球磨，将Y2O3颗粒均匀分散在金属基体中，得到机械合金化粉末。其次，将机械合金化粉末用低碳钢包套。然后采用热等静压或热挤压工艺致密化，再结合热轧制或冷轧技术得到最终的形状。由于ODS合金的硬度高、很难采用传统的烧结工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速成形制备氧化物弥散强化合金的方法，其特征在于：步骤一、按照设计的ODS合金的成分配比进行称量，原料为基体金属粉末、合金元素粉末、Y2O3颗粒、氧化物细化元素，或者原料为基体金属粉末、基体金属氧化物粉末、氢化钇粉末、合金元素粉末、氧化物细化元素；将原料预混合均匀，然后在高纯Ar气氛中通过高能球磨将0.3~2.5wt.%Y2O3颗粒均匀分散在基体中，球/料比为（15~20）/1，球磨机的转速为380~500转/分，球磨时间为36~72小时，得到平均粒径为20~85μm的ODS合金粉末；步骤二、利用CAD软件设计零件的三维实体模型，并采用切片处理软件将所述的零件的CAD模型进行分层切片处理，...

【技术特征摘要】
1.一种快速成形制备氧化物弥散强化合金的方法，其特征在于步骤一、按照设计的ODS合金的成分配比进行称量，原料为基体金属粉末、合金元素粉末、Y2O3颗粒、氧化物细化元素，或者原料为基体金属粉末、基体金属氧化物粉末、氢化钇粉末、合金元素粉末、氧化物细化元素；将原料预混合均匀，然后在高纯Ar气氛中通过高能球磨将O. 3^2. 5wt. %Y203颗粒均匀分散在基体中，球/料比为(15 20) /1，球磨机的转速为 380^500转/分，球磨时间为36 72小时，得到平均粒径为20 85 μ m的ODS合金粉末；步骤二、利用CAD软件设计零件的三维实体模型，并采用切片处理软件将所述的零件的CAD模型进行分层切片处理，使其离散化为一系列二维层面，并将二维层面信息传送到 SLM成形机的控制系统中；SLM成形机的铺粉系统在工作平台上平铺一层ODS合金粉末，切片厚度为O. Γ0. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：章林，曲选辉，颉芳霞，刘烨，秦明礼，何新波，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：