[发明专利]激光3D打印用TC21钛合金粉末及制备和使用方法

权利要求书

1.一种激光3D打印用TC21钛合金粉末的使用方法，所述的激光3D打印用TC21钛合金粉末的成分按质量百分比为：Al：5.5~6.7%，Sn：1.7~2.4%，Zr：1.7~2.4%，Mo：2.4~3.1%，Cr：1.0~1.8%，Nb：1.8~2.2%，Fe:0.004~0.18%，C：0.004~0.01%，N：0.002~0.009%，H：0.003~0.01%，O：0.08~0.1%，余量为Ti；

其特征在于，使用方法包括如下步骤：

步骤一，粉末与基体材料的预处理，(a)和(b)无先后顺序：

(a)将54~180μm的激光3D打印用TC21钛合金粉末，烘干后放入送粉器待用；(b)基板材料为TC21锻件基材，将基板打磨、清洗后放入真空手套操作箱待用；

步骤二，激光3D打印：

在充满惰性气体的真空手套操作箱中，采用激光3D打印机打印，通过电脑设置打印物体 的形状及打印路径，在基板上进行3D打印，制备出沉积态TC21钛合金；其中，打印机的工艺 参数为:保护气流量5~7L/min，送粉气流量3~5L/min，送粉速度5.5~7r/min，电流152~156A，频率45~55HZ，脉宽1~1.2ms，Z偏移即ΔZ=0.35~0.45；

所述的沉积态TC21钛合金组织，是沿沉积高度方向生长贯穿多层熔覆层的β柱状晶；

所述沉积态TC21钛合金，分为明区、过渡区和暗区三个区域，明区为α’马氏体针，暗区为网篮组织；明区的沉积态TC21钛合金硬度为530~541HV，暗区的沉积态TC21钛合金硬度为460~470HV；所述沉积态TC21钛合金抗拉强度为1100~1150 MPa，屈服强度为 1010~1030MPa，延伸率为7~8%；所述的沉积态TC21钛合金，室温拉伸断裂的断口包含韧窝，呈韧性断裂。

2.根据权利要求1所述的激光3D打印用TC21钛合金粉末的使用方法，其特征在于：所述的步骤一中，激光3D打印机为700WYAG激光3D打印机；所述的步骤一中，烘干采用干燥箱； 所述的步骤一中，先用砂轮对TC21锻件基材表面进行除锈，使其表面光亮洁净，再用100～1000号砂纸对其进行表面处理，丙酮祛油污，最后用酒精冲洗干净，吹干备用；所述的步骤二中，惰性气体为氩气；所述的步骤二中，打印路径为单层平行往复扫描，双层仍为往复扫描，扫描方向垂直于单层；所述的步骤二中，真空手套操作箱的水含量≤0.1ppm，氧含量≤0.1ppm。