[发明专利]一种3D打印制备医用钛合金材料

权利要求书

1.一种3D打印制备医用钛合金材料，其特征在于：由以下原料制备得到：所述钛合金材料的组成包含以下组分(质量百分比)：Ni：11-18%，Al：7.3-8.9%，Cu：0.56-0.9%，Zr：1.3-1.7%，Mo：0.2-0.4%，Fe：1-1.92%，Ag：0.1-0.5%，Nd：0.78-1%，V:0.5-0.8%,Y：1-2%，CeO₂：1-3%，LaB₆：0.1-3.3%，余量为Ti。

2.如权利要求1所述的3D打印制备医用钛合金材料，其特征在于：所述钛合金粉体的组成包含以下组分(质量百分比)：Ni：15.6%，Al：7.6%，Cu：0.88%，Zr：1.3%，Mo：0.26%，Fe：1.92%，Ag：0.35%，Nd：0.78%，V:0.66%,Y：1.4%，CeO₂：1.23%，LaB₆：1.2%，余量为Ti。

3.如权利要求1-2之一所述的3D打印制备医用钛合金材料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：

(1)粉体制备：混粉：将原料单质粉末和化合物粉末在混粉机中混合均匀，将混合均匀后的粉末进行高能球磨；将球磨后的粉末实施加压加热操作，温度为180-195℃，压力为950-1050MPa，保压时间为3-10分钟；在真空炉内进行烧结，烧结温度为850-1250℃，烧结保温时间为2-10h；得到钛合金块体，将钛合金块体置于刚玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至1×10^-2-9×10 ^-2Pa，然后在300-450r/min转速下，采用粒度为1-8mm的刚玉球球磨24-48小时；最后用筛选出粒度为15-36μm的合金粉体，以其作为激光3D打印用粉体材料;

(2)激光3D打印成型，激光功率200-250W，扫描速度为1200-1400mm/s，真空或氩气保护气氛下打印，将激光打印成型的坯料超声波清洗10~15mins，清洗后在120℃烘干；

(3)将坯料加热焙烧，加热温度为700-800℃，保温时间为1~1.5h，真空度为1.0×10 ^-3~10 ^-4Pa；

(4)三重退火处理，将坯料进行首次退火处理，退火温度为650-700℃，保温2-4小时，空冷；随后进行二次退火处理，退火温度为445-480℃，保温5-8小时，空冷；最后进行三次退火处理，退火温度为290-360℃，保温10-14小时，空冷；

(5)采用电化学抛光对步骤(4)获得的半成品进行后处理，得到表面粗糙度介于60μm~70μm的成品。

4.如权利要求3所述的3D打印制备医用钛合金材料，其特征在于：其制备方法包括将球磨后的粉末实施加压加热操作，温度为185℃，压力为1025MPa，保压时间为5分钟；在真空炉内进行烧结，烧结温度为900℃，烧结保温时间为5h；得到钛合金块体，将钛合金块体置于刚玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至3×10 ^-2Pa，然后在360r/min转速下，采用粒度为2mm的刚玉球球磨36小时；最后用筛选出粒度为20μm的合金粉体，以其作为激光3D打印用粉体材料。

5.如权利要求4所述的3D打印制备医用钛合金材料，其特征在于：其制备方法包括激光3D打印成型，激光功率240W，扫描速度为1300mm/s，真空或氩气保护气氛下打印，将激光打印成型的坯料超声波清洗12mins，清洗后在120℃烘干。

6.如权利要求5所述的3D打印制备医用钛合金材料，其特征在于：其制备方法包括三重退火处理，将坯料进行首次退火处理，退火温度为660℃，保温4小时，空冷；随后进行二次退火处理，退火温度为450℃，保温6小时，空冷；最后进行三次退火处理，退火温度为300℃，保温12小时，空冷。