[发明专利]一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法及产品

权利要求书

1.一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，包括以下步骤：

步骤1，原料混合，将混合单质金属粉末与M-X合金粉末和/或N-Y合金粉末和/或X-Y合金粉末进行混合，得到高熵合金粉末，将混合后的金属粉末在真空烘干机烘干，烘干完成后密封保存，所述混合单质金属粉末当中至少包含Fe、Co、Ni三种金属单质粉末中的两种，所述M-X合金粉末为M金属元素与X形成的合金粉末，所述M金属元素为所述高熵合金中熔点最高的金属元素，其中X为所述混合单质金属粉末当中出现的至少一种金属元素，所述N-Y合金粉末为N金属元素与Y形成的合金粉末，所述N金属元素为所述高熵合金中熔点最低的金属元素，其中Y为所述混合单质金属粉末当中出现的至少一种金属元素，所述混合后的金属粉末当中各金属元素的摩尔数相同；

步骤2，增材制备，基板采用不锈钢材质，将基板表面打磨直至无氧化物，用有机溶剂将表面的油污和脏污清洗干净，使用喷砂机进行表面喷砂处理，将所述步骤1完成后获得的高熵合金粉末投入打印机料仓，构建尺寸为预定尺寸的块体，层间旋转角设定为65°~70°以释放残余应力，进行激光器行走离线编程，打印前将打印仓内抽真空，氧气含量低于500ppm，激光功率为180W~400W，曝光时间30~70μs，线点距20~70微米，氩气气氛保护，打印获得预定尺寸的试样，随仓冷却。

2.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤1中，所述混合单质金属粉末、M-X合金粉末、N-Y合金粉末和X-Y合金粉末皆为球形粉末，所述球形粉末的粒度为0~64μm区间，将所述混合单质金属粉末与所述M-X合金粉末和/或N-Y合金粉末和/或X-Y合金粉末在三维混料机中混合2~4小时，筒体转速20~40r/min，将混合均匀的所述球形粉末在真空烘干机烘干5~10小时，温度50~100摄氏度，真空度小于绝对压力10KPa，烘干完成后密封保存。

3.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤2中，所述基板采用316L不锈钢，尺寸为250×250×15mm。

4.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤2中，将所述基板表面用角磨机打磨直至无氧化物，用丙酮及酒精分别将表面的油污和脏污清洗干净。

5.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤2采用雷尼绍公司生产的AM-400激光3D打印设备进行激光增材制造，并在Renishaw-QuantAM中构建尺寸为5mm×5mm×5mm的块体，层间旋转角设定为67°以释放残余应力，由软件自动进行激光器行走离线编程，打印前将打印仓内抽真空，氧气含量低于200ppm，激光功率为180~200W，曝光时间50~70μs，线点距30~50微米，保护气为氩气，打印后试样随仓冷却2小时。

6.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤1，所述M-X合金粉末为Ni₂₀Cr₈₀、Ni₃₀Cr₇₀、Ni₅₀Cr₅₀、Ni₁₅Cr₈₅、Ni₂₅Cr₇₅、Ni₃₅Cr₆₅、Co₃₅Cr₆₅中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤1，所述N-Y合金粉末为Mn₇₅Fe₂₅、Mn₆₀Fe₄₀、Mn₇₅Fe₂₅、Al₃₅Fe₆₅中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种FeCoCrNi系高熵合金选区激光熔化原位增材制造方法，其特征在于，所述步骤1，所述X-Y合金粉末为Ti₆₀Al₄₀。