1.本技術屬于材料加工技術領域,具體涉及鈮鎢合金粉末、鈮鎢合金制品及其制備方法。
背景技術:
2.鈮鎢合金粗料的室溫強度較高,塑性較差,在鑄錠加工時多采用高溫擠壓的方式,以細化鑄錠晶粒。擠壓后合金粗料的塑性大為提升,可以通過鍛造、軋制、旋壓等加工方式獲得所需規(guī)格的棒、板材和鍛件、旋壓件。加制涂層后可以用于1000-1600℃溫度范圍內(nèi),應用于國內(nèi)航空航天領域。是一種十分重要的工程和
功能材料。
3.目前對于鈮鎢合金材料常規(guī)采用熱加工擠壓、鍛造開坯,經(jīng)過徑鍛、軋制等方式加工成坯料,后經(jīng)過機加工等方式加工成所需要結(jié)構(gòu)零部件。
4.現(xiàn)有技術還需要更好的鈮鎢合金制品。
技術實現(xiàn)要素:
5.本技術首先提供一種新型鈮鎢合金球形粉末及其制備方法,該粉末特別適合用于3d打印技術。
6.本發(fā)明然后提出一種基于上述鈮鎢合金粉末制備的鈮鎢合金制品及其3d打印制備方法。利用3d打印的方法,能夠?qū)崿F(xiàn)個性化、結(jié)構(gòu)復雜零件的打印,進而推進鈮鎢合金的航天領域應用。
7.在第一方面,本技術提供一種鈮鎢合金粉末,所述鈮鎢合金粉末的化學成分如下:
8.w 4%~6%,mo 1%~3%,zr 0.5~2%,ta 0~0.1%,m 0~0.1%,余量為nb和不可避免的雜質(zhì),m選自一種或多種過渡金屬元素;
9.所述鈮鎢合金粉末的o含量為1000ppm以下;
10.所述鈮鎢合金粉末的體積累計粒度分布d10=20-30μm,d90=45-55μm,d50=30~40μm,(d90-d10)/d50=0.5~0.8;
11.所述鈮鎢合金粉末的球形度≥0.8(例如≥0.9)。
12.所述鈮鎢合金粉末的氧含量為500ppm以下,例如200ppm以下。
13.在一些實施方案中,(d90-d10)/d50=0.6~0.7。
14.在第二方面,本技術提供一種上述鈮鎢合金粉末的制備方法,包括:
15.(1)提供鈮鎢合金粗料;
16.(2)對鈮鎢合金粗料進行氫化處理;
17.(3)將上一步產(chǎn)物破碎,并從破碎產(chǎn)物中收集粒徑a-bμm粉末,a=10~20,b=60~70;
18.(4)對上一步產(chǎn)物進行脫氫降氧處理;
19.(5)對上一步產(chǎn)物進行球化處理;
20.(6)收集鈮鎢合金粉末。
21.在一些實施方案中,所述鈮鎢合金粗料的化學成分根據(jù)目標鈮鎢合金粉末的化學成分設計。
22.在一些實施方案中,氫化處理包括在氫氣氣氛內(nèi)對鈮鎢合金粗料進行熱處理。
23.在一些實施方案中,步驟(2)的氫化處理包括以下步驟:
24.a1)將鈮鎢合金粗料(鑄錠或者不規(guī)則塊料)置于熱處理爐中;
25.a2)將熱處理爐抽真空,將鈮鎢合金粗料預熱(例如預熱至700~900℃);
26.a3)向熱處理爐中通入氫氣(例如通入至氣壓達到150~200pa);
27.a4)保溫(保溫溫度例如是700~900℃,保溫時間例如是600-800min);
28.a5)降溫(例如從700~900℃降溫至50~100℃,降溫時間例如是3000~3500min,降溫速度例如是1-10℃/min)。
29.在一些實施方案中,步驟(3)的破碎是采用顎式
破碎機進行分級破碎。
30.在一些實施方案中,步驟(3)包括對破碎后的粉末進行篩分,篩分出其中粒徑為aμm以上bμm以下的粉末。
31.在一些實施方案中,脫氫降氧處理包括在真空氛圍下執(zhí)行以下熱處理:
32.在350~450℃(如400℃)處理50~70min;
33.在450~550℃(如500℃)處理100~150min(如120min);
34.在700~800℃(如750℃)處理100~150min(如120min);
35.在800~1000℃(如900℃)處理800~1100min(如900-1050min);
36.加入鎂粉,在800~1000℃(如920℃)處理100~300min(如120-240min)。
37.在一些實施方案中,降氧處理是指在脫氫處理后加入0.2%鎂粉,然后執(zhí)行以下熱處理:920℃/240min。
38.在一些實施方案中,脫氫降氧處理過程中,包括添加鎂單質(zhì)的步驟。例如,熱處理前在上、中、下坩堝蓋放置適量鎂顆粒。
39.在一些實施方案中,步驟(4)和(5)之間還包括酸洗的步驟。
40.在一些實施方案中,酸洗是指將粉末洗至電導率小于0.5μs/cm。
41.在一些實施方案中,使用鹽酸進行酸洗。
42.在一些實施方案中,步驟(5)中,使用等離子球化技術進行球化處理。等離子球化技術通過等離子體焰流的瞬時加熱作用,使粉體由表及里發(fā)生熔化,在表面張力的作用下形成球形液滴,最后凝固形成球形粉末。
43.在第三方面,本技術提供一種鈮鎢合金制品的制備方法,包括
44.(1)提供上述任一項的鈮鎢合金粉末;
45.(2)采用3d打印技術將鈮鎢合金粉末加工成型,獲得打印坯體。
46.在一些實施方案中,3d打印過程中,打印坯體包括:輪廓部分、填充部分、上表面部分、下表面部分和支撐部分。
47.在一些實施方案中,針對輪廓部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
48.輪廓掃描激光功率100-165w;
49.輪廓掃描速度550-650mm/s;
50.在一些實施方案中,針對填充部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
51.填充掃描激光功率420-485w;
52.填充掃描速度550-650(mm/s);
53.在一些實施方案中,針對上表面部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
54.上表面掃描激光功率240-280w;
55.上表面掃描速度410-525mm/s;
56.在一些實施方案中,針對下表面部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
57.下表面掃描激光功率180-275w;
58.下表面掃描速度470-585mm/s;
59.在一些實施方案中,針對支撐部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
60.支撐掃描激光功率150-280w;
61.支撐掃描速度660-750mm/s。
62.在一些實施方案中,針對輪廓部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
63.輪廓掃描激光功率100-165w;
64.輪廓掃描速度550-650mm/s;
65.輪廓分區(qū)閾值0.01-0.05。
66.在一些實施方案中,針對填充部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
67.填充掃描次數(shù)1-3次;
68.填充掃描層間旋轉(zhuǎn)角45-67
°
;
69.填充掃描激光功率420-485w;
70.填充掃描速度550-650(mm/s);
71.填充掃描線間距0.1-0.14mm;
72.條形分區(qū)寬度5-10mm;
73.條形分區(qū)掃描間距0.1-0.15mm;
74.條形分區(qū)間搭接量0.08-0.16mm;
75.條帶平移寬度6.10-6.18mm。
76.在一些實施方案中,針對上表面部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
77.上表面掃描次數(shù)2-3次;
78.上表面掃描激光功率240-280w;
79.上表面掃描速度410-525mm/s;
80.上表面掃描線間距0.01-0.12mm。
81.在一些實施方案中,針對下表面部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
82.表面掃描次數(shù)2-3次;
83.下表面掃描激光功率180-275w;
84.下表面掃描速度470-585mm/s;
85.下表面掃描線間距0.01-0.12mm。
86.在一些實施方案中,針對支撐部分的打印參數(shù)包括以下一項或多項:
87.支撐掃描次數(shù)1-2次;
88.支撐掃描激光功率150-280w;
89.支撐掃描速度660-750mm/s。
90.在一些實施方案中,3d打印方法還包括:
91.(3)對打印坯體進行打印后處理。
92.在一些實施方案中,所述打印后處理包括以下一項或多項操作:機械加工、表面處理和清洗。
93.在一些實施方案中,3d打印方法還包括:
94.(4)對上一步產(chǎn)物進行真空熱處理;
95.所述真空熱處理的溫度為1350℃~1750℃(例如1450-1550℃,例如1550-1650℃),時間為60~120min(例如60-90min,例如90-120min)。
96.在第二方面,本技術提供一種鈮鎢合金打印制品,由上述任一項所述的方法制備而得。
97.在一些實施方案中,鈮鎢合金制品具有以下一項或多項特征:
98.常溫抗拉強度450~550mpa,例如500~520mpa;
99.常溫屈服強度300~400mpa,例如330~350mpa;
100.常溫延伸率20%~25%,例如21%~23%;
101.密度8~9g/cm3,例如8.5~9g/cm3。
102.在一些實施方案中,3d打印技術是一種將建立的三維數(shù)字化模型通過切片軟件進行路徑規(guī)劃,再使用粉末、線材、液體等材料逐層堆積完成三維實體模型制造的技術。作為對傳統(tǒng)加工方式的補充,3d打印技術的主要特點是無需開模、材料利用率高,并且可以制造傳統(tǒng)加工方式難以加工的復雜結(jié)構(gòu)件,因此在航空航天、工業(yè)制造、醫(yī)學教育等眾多領域得到廣泛應用。其中,粉末床熔融技術代表工藝有選擇性激光燒結(jié)(sls)、選擇性激光熔融(slm)和電子束熔融(ebm),定向能量沉積技術代表工藝有激光凈成型技術(lens)。選擇性激光熔融(slm)也屬于粉末床熔融技術的一種,是在sls基礎上發(fā)展起來的金屬3d打印技術。它的成型原理與sls極為相似,不同點在于slm的激光溫度較高,能完全熔化所有金屬粉末。
103.slm應屬于slssls技術起源于1986年,于1988年研制成功了第一臺sls成形機。隨后,由美國的dtm公司將其商業(yè)化,于1992年推出了該工藝的商業(yè)化生產(chǎn)設備sinterstation 2000成形機。在過去的20多年里,sls技術在各個領域得到廣泛的應用,研究選擇性激光燒結(jié)設備工藝的單位有美國的dtm公司、3d systems公司、德國的eos公司等;
104.sls選擇性激光燒結(jié)工藝成型原理如圖4所示。sls選擇性激光燒結(jié)加工的過程先采用壓輥6將一層粉末4平鋪到已成型工件3的上表面,數(shù)控系統(tǒng)1操控激光器2發(fā)射激光束5按照該層截面輪廓在粉層上進行掃描照射而使粉末4的溫度升至熔化點,從而進行燒結(jié)并于下面已成型工件3實現(xiàn)粘合。當一層截面燒結(jié)完后工作臺將下降一個層厚,這時壓輥6又會均勻地在上面鋪上一層粉末4并開始新一層截面的燒結(jié),如此反復操作直接工件完全成型。
105.對3d打印參數(shù)中的關鍵性參數(shù)說明如下:
106.輪廓參數(shù):激光掃描組成構(gòu)件表面區(qū)域的功率、線條數(shù)量,其中包含掃描線條數(shù)量(contour std count)為1時,掃描間距為0,掃描線條數(shù)量(contour std count)大于1時,間距參數(shù)方有效。間距參數(shù)在比例參數(shù)中設置,輪廓掃描功率(contour std laser power)為激光功率,可分別設置多條不同的輪廓掃描功率和輪廓掃描速度,設置數(shù)量取決于掃描線條數(shù)量的值。
107.輪廓分區(qū)閾值(contour std partition threshold):區(qū)分激光掃描上下表面的臨界值,僅對應的contour std partition on/off參數(shù)為1時生效。當局部垂懸(overhang)值大于輪廓分區(qū)閾值時,該局部的輪廓會被判定為下表面輪廓,輪廓分區(qū)閾值由layer thickness和overhang參數(shù)共同決定,其值為絕對值。
108.上表面(upskin)、下表面(downskin)參數(shù):根據(jù)構(gòu)件擺放位置,平行于構(gòu)件成型基板的兩個表面,激光掃描1次后該區(qū)域不再掃描為上表面,激光掃描次后該區(qū)域繼續(xù)掃描的為下表面,可進行多次掃描以達到構(gòu)件成型要求。
109.支撐:為了保證構(gòu)件打印成功,對構(gòu)件下表面設置的一種結(jié)構(gòu),輔助下表面掃描成型,分為塊狀線狀、點狀、實體、錐形、網(wǎng)狀、輪廓、樹形等多種結(jié)構(gòu)。
110.填充掃描次數(shù)(fill scan count):激光對構(gòu)件非輪廓區(qū)域進行掃描的次數(shù),相鄰兩次掃描的方向為相互垂直。
111.填充掃描速度(fill speed):激光掃描該區(qū)域時時的速度。
112.線間距(fill distance):在同一掃描截面上,相鄰兩條激光線條之間的距離。
113.填充層間旋轉(zhuǎn)角(fill rotate angle):激光沿著某一確定的方向掃描完一層后,下一層掃描時會以上一次掃描方向旋轉(zhuǎn)一定的角度進行掃描,兩層掃描方向所形成的夾角。
114.條形分區(qū)寬度是(stripe width):激光掃描時每一條激光組合形成一個具有距離的寬度。
115.條形分區(qū)掃描間距(stripe fill distance):固定條帶寬度中每一條激光之間的距離。
116.條形分區(qū)間搭接量(stripe overlap):相鄰兩個條帶形成具有一定相交的寬度距離。
117.條帶平移寬度(stripe offset):相鄰層之間條帶錯位平移距離。
118.本技術的有益效果:
119.(1)本技術提供一種新型鈮鎢合金球形粉末,該粉末具有特定的化學成分和顆粒參數(shù),該粉末用于3d打印,打印獲得的產(chǎn)品表現(xiàn)出改善的性能品質(zhì);
120.(2)本公開提供一種新的3d打印方法,采用該方法打印獲得的產(chǎn)品表現(xiàn)出改善的性能品質(zhì)。
附圖說明
121.圖1是實施例1的鈮鎢合金粉末的粒度分布曲線;
122.圖2是實施例1的鈮鎢合金粉末的放大200倍和500倍照片。
123.圖3是一些3d打印產(chǎn)品的照片。
124.圖4是sls選擇性激光燒結(jié)工藝成型原理。
具體實施方式
125.現(xiàn)在將詳細提及本技術的具體實施方案。盡管結(jié)合這些具體的實施方案描述本技術,但應認識到不打算限制本技術到這些具體實施方案。相反,這些實施方案意欲覆蓋可包括在由權(quán)利要求限定的發(fā)明精神和范圍內(nèi)的替代、改變或等價實施方案。在下面的描述中,
闡述了大量具體細節(jié)以便提供對本技術的全面理解。本技術可在沒有部分或全部這些具體細節(jié)的情況下被實施。在其它情況下,為了不使本技術不必要地模糊,沒有詳細描述熟知的工藝操作。
126.當與本說明書和附加權(quán)利要求中的“包括”、“方法包括”、或類似語言聯(lián)合使用時,單數(shù)形式“某”、“某個”、“該”包括復數(shù)引用,除非上下文另外清楚指明。除非另外定義,本文中使用的所有技術和科學術語具有本技術所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。
127.除非特別說明,本技術實施例所用試驗條件為本領域常規(guī)試驗條件。除非特別說明,本技術實施例所用試劑均為市購。
128.以下實施例中,如果提到真空,除非特別說明,否則真空度為7
×
10-3
pa。
129.實施例1
130.以鈮鎢合金為主,主要流程如下:
131.1.打印原料準備
132.1)提供鈮鎢合金粗料,鑄錠或者不規(guī)則塊料(長、寬<300mm)。
133.2)對鈮鎢合金粗料進行氫化處理,包括
134.將鈮鎢合金粗料置于熱處理爐中,抽真空至0.133pa以下,加熱至800℃保溫60min,然后通氫氣至壓力達到160-190pa,然后在800℃保溫600-800min,最后執(zhí)行降溫程序,從800℃降溫至100℃,降溫耗時3100-3500min,降溫速率約為4~6℃/min;
135.3)采用顎式破碎機對上一步產(chǎn)物進行分級破碎,破碎后采用氣體保護篩對破碎產(chǎn)物進行分級篩分,篩分出粒徑范圍為15-63μm粉末;
136.4)對上一步產(chǎn)物執(zhí)行脫氫處理和降氧處理:
137.脫氫處理是指在真空環(huán)境下執(zhí)行以下熱處理程序:
138.400℃/60min
→
500℃/120min
→
750℃/120min
→
900℃/1000min;
139.降氧處理是指在脫氫處理后加入0.2%鎂粉,然后執(zhí)行以下熱處理:920℃/240min。
140.5)酸水洗:將濃度37%的鹽酸用水稀釋,二者體積比為1:2;將稀釋后的酸和上一步產(chǎn)物置于滾筒中進行酸洗,酸洗時間為180min,酸洗后水洗,直至洗滌排出的水的電導率小于0.5μs/cm;
141.7)采用40kw等離子球化平臺對上一步產(chǎn)物進行球化處理,獲得鈮鎢合金粉末。
142.鈮鎢合金粉末的化學成分如下:
143.表1
144.元素wmozrtafesialnb實測值%5.11.90.90.0750<0.010.01<0.01余量元素chon
????
實測值%0.0630.00230.0170.0072
????
145.鈮鎢合金粉末的體積粒度分布如圖1所示。鈮鎢合金粉末的體積粒度分布參數(shù)為d10=25.48μm,d25=30.45μm,d50=37.04μm,d75=43.66μm,d90=49.59μm。(d90-d10)/d50=0.65。
146.圖2是實施例1的鈮鎢合金粉末的放大200倍和500倍照片。如圖所示,鈮鎢合金粉末的顆粒為球形顆粒。鈮鎢合金粉末的球形度為>90。
147.*粒度分布檢測標準參照gb/t 19077-2016粒度分析激光衍射法
148.*球形度檢測標準參照ys/t 1297-2019鈦及鈦合金粉末球形率測定方法。
149.2.建模
150.2.1采用建模軟件(如solidworks)建立構(gòu)建模型。
151.2.2在一些實施方案中,采用3-matic對模型進行輕量化或多孔處理,由于鈮鎢合金本身密度較高,在對重量有一定要求的情況下可以將零件的一些實體部分轉(zhuǎn)換為多孔結(jié)構(gòu),能有效減輕零件重量。同時將模型轉(zhuǎn)換為stl模式,基于三角片進行處理,減少逆向工程和傳統(tǒng)cad之間的循環(huán)反復。
152.2.2采用magics軟件對模型進行修復并處理模型細節(jié),分析模型打印的可行性以及是否需要設計支撐。如需要,根據(jù)材料特性設計支撐,保證打印過程中不會出現(xiàn)翹起或因為部分懸空無法打印的情況。
153.3.打印
154.3.1用buildstar軟件對設計好的模型及支撐進行排版、設置材料包、調(diào)整工件參數(shù),完成后進行切片處理,即觀察理論情況下模型的打印過程,預測打印時間及需要的裝粉量,以保證零件順利打印。
155.3.2過調(diào)控激光光斑大小、激光功率、掃描速度、掃描路徑、鋪粉層厚等參數(shù),并在不同參數(shù)下打印拉伸樣、金相樣和密度樣等樣品進行性能檢測,并從樣品的檢測結(jié)果中得到最優(yōu)的打印參數(shù),從而有效控制打印件內(nèi)部冶金缺陷,使力學性能及高溫性能達到指標要求。
156.打印采用的參數(shù)如下表所示:
157.表2
[0158][0159]
4.打印后處理
[0160]
用線切割將打印件從基板上切除下來,隨后將打印件上的支撐等用工具去除,支撐去除部位要用銼刀處理干凈,并將零件整體用噴砂機處理。
[0161]
5.真空熱處理
[0162]
真空熱處理參數(shù)如下:采用真空爐對上一步產(chǎn)物進行熱處理,真空度為≤7
×
10-3
pa,熱處理溫度設置為1450℃,保溫時間為90min。最后獲得鈮鎢合金的3d打印產(chǎn)品,編號為s1。
[0163]
該產(chǎn)品的尺寸規(guī)格如下3
×
10
×
100mm。下一步將該產(chǎn)品作為測試樣品進行力學性能測試。
[0164]
對比例1
[0165]
對比例1是采用常規(guī)工藝制備的同規(guī)格樣品。
[0166]
常規(guī)工藝是指:熱加工擠壓、鍛造開坯,經(jīng)過徑鍛、軋制等方式加工成坯料,后經(jīng)過機加工的加工成產(chǎn)品。
[0167]
1.提供鑄錠,規(guī)格
[0168]
2.將鑄錠加熱至1200℃,擠壓至獲得擠壓錠
[0169]
3.對擠壓錠酸洗處理;
[0170]
4.對擠壓錠進行徑鍛和軋制;
[0171]
5.熱處理
[0172]
多次循環(huán)步驟4-5
[0173]
6.機械加工上一步產(chǎn)物,獲得不同規(guī)格的產(chǎn)品如下:
①①②3×
10
×
100mm。
[0174]
對比例2
[0175]
對比例2是采用對照工藝制備的同規(guī)格樣品。
[0176]
鈮鎢合金粉末的粒度分布參數(shù)為d10=15.45μm,d25=18.21μm,d50=21.69μm,d75=26.27μm,d90=28.36μm。(d90-d10)/d50=0.595。
[0177]
對比例3
[0178]
對比例3與實施例1的區(qū)別在于3d打印參數(shù)設置不同。具體區(qū)別在于掃描激光功率和掃描速度不同:
[0179]
針對輪廓部分的打印參數(shù)包括:輪廓掃描激光功率200w;輪廓掃描速度450mm/s;
[0180]
針對填充部分的打印參數(shù)包括:填充掃描激光功率300w;填充掃描速度600(mm/s);
[0181]
針對上表面部分的打印參數(shù)包括:上表面掃描激光功率150w;上表面掃描速度550mm/s;
[0182]
針對下表面部分的打印參數(shù)包括:下表面掃描激光功率180w;下表面掃描速度420mm/s;
[0183]
針對支撐部分的打印參數(shù)包括:支撐掃描激光功率150w;支撐掃描速度600mm/s。
[0184]
鈮鎢合金制品性能測試
[0185]
參照gb/t228.2-2015標準對上述打印產(chǎn)品進行力學性能測試,測試項目包括:拉伸性能(rm),條件屈服強度(rp
0.2
)和延伸率(a%),測試結(jié)果如下。
[0186][0187]
參考上述測試顯示,實施例1采用了本發(fā)明特定的鈮鎢合金粉末,采用了本發(fā)明特定的3d打印技術制備獲得的力學性能顯著改善的制品。
[0188]
對比例1沒有采用3d打印技術,對比例2沒有采用本發(fā)明特定的鈮鎢合金粉末,對比例3沒有采用本發(fā)明特定的3d打印參數(shù)。對比例1-3獲得的產(chǎn)品不具有顯著改善的力學性能。
[0189]
根據(jù)本發(fā)明制備鈮鎢合金制品的方法,下面還制備了一些鈮鎢合金制品。這些鈮鎢合金制品示出在圖3所示的照片中。
[0190]
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本技術的技術方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本技術進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本技術的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換;而不脫離本技術技術方案的精神,其均應涵蓋在本技術請求保護的技術方案范圍當中。技術特征:
1.一種鈮鎢合金粉末,所述鈮鎢合金粉末的化學成分如下:w 4%~6%,mo 1%~3%,zr 0.5~2%,ta 0~0.1%,si 0~0.1%,m 0~0.1%,余量為nb和可接受的雜質(zhì),m選自一種或多種過渡金屬元素;所述鈮鎢合金粉末的o含量為1000ppm以下;所述鈮鎢合金粉末的體積累計粒度分布d10=20-30μm,d90=45-55μm,d50=30~40μm,(d90-d10)/d50=0.5~0.8;所述鈮鎢合金粉末的球形度≥0.8。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈮鎢合金粉末,所述可接受的雜質(zhì)包括以下一種或多種元素:c、h、o、n、p。3.權(quán)利要求1所述的鈮鎢合金粉末,其制備方法包括:(1)提供鈮鎢合金粗料;(2)對鈮鎢合金粗料進行氫化處理;(3)將上一步產(chǎn)物破碎,并從破碎產(chǎn)物中收集粒徑a-bμm粉末,a=10~20,b=60~70;(4)對上一步產(chǎn)物進行脫氫降氧處理;(5)對上一步產(chǎn)物進行球化處理;(6)收集鈮鎢合金粉末。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈮鎢合金粉末,其中,氫化處理包括以下步驟:a1)將鈮鎢合金粗料置于熱處理爐中;a2)將熱處理爐抽真空,將鈮鎢合金粗料預熱至700~900℃;a3)向熱處理爐中通入氫氣至氣壓達到150~200pa;a4)在700~900℃保溫600-800min;a5)從700~900℃降溫至50~100℃,降溫時間3000~3500min,降溫速度1-10℃/min。5.一種鈮鎢合金制品的制備方法,包括(1)提供權(quán)利要求1-4任一項所述的鈮鎢合金粉末;(2)采用3d打印技術將鈮鎢合金粉末加工成型,獲得打印坯體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,打印坯體包括:輪廓部分、填充部分、上表面部分、下表面部分和支撐部分。針對輪廓部分的打印參數(shù)包括:輪廓掃描激光功率100-165w;輪廓掃描速度550-650mm/s;針對填充部分的打印參數(shù)包括:填充掃描激光功率420-485w;填充掃描速度550-650(mm/s);針對上表面部分的打印參數(shù)包括:上表面掃描激光功率240-280w;上表面掃描速度410-525mm/s;針對下表面部分的打印參數(shù)包括:下表面掃描激光功率180-275w;下表面掃描速度470-585mm/s;針對支撐部分的打印參數(shù)包括:支撐掃描激光功率150-280w;支撐掃描速度660-750mm/s。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,還包括:(3)對打印坯體進行打印后處理;
所述打印后處理包括以下一項或多項操作:機械加工、表面處理和清洗。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,還包括:(4)上一步產(chǎn)物進行真空熱處理;所述真空熱處理的溫度為1350℃~1750℃,時間為30~90min。9.一種鈮鎢合金制品,由權(quán)利要求5~8任一項所述的方法制備獲得。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈮鎢合金制品,其具有以下一項或多項物理性質(zhì):(1)常溫抗拉強度450~550mpa,例如500~520mpa;(2)常溫屈服強度rp
0.2 300~400mpa,例如330~350mpa;(3)常溫延伸率20%~25%,例如21%~23%;(4)密度8~9g/cm3,例如8.5~9g/cm3。
技術總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N鈮鎢合金粉末及制品及其制備方法。鈮鎢合金粉末的化學成分如下:W 4%~6%,Mo 1%~3%,Zr 0.5~2%,Ta 0~0.1%,Si 0~0.1%,M 0~0.1%,余量為Nb和可接受的雜質(zhì),M選自一種或多種過渡金屬元素;所述鈮鎢合金粉末的O含量為1000ppm以下;所述鈮鎢合金粉末的體積累計粒度分布D10=20-30μm,D90=45-55μm,D50=30~40μm,(D90-D10)/D50=0.5~0.8;所述鈮鎢合金粉末的球形度≥0.8。0.8。0.8。
技術研發(fā)人員:李小平 張亞軍 李興鈺 拓萬勇 劉磊 張靜 馬晶
受保護的技術使用者:寧夏東方智造科技有限公司
技術研發(fā)日:2022.12.28
技術公布日:2023/4/20
聲明:
“鈮鎢合金粉末、鈮鎢合金制品及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)