[发明专利]用于制造近净形状制品的方法和组合物

说明书

提供了用于制造近净形状制品的方法和组合物。所述方法包括使用送丝增材制造技术沉积第一丝材料以形成近净形状制品。所述第一丝材料可以是富含Cr/Ni的组合物或富含Cr/Mn的组合物。增材制造的近净形状制品表现出最小的变形和良好的疲劳强度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月29日提交的美国临时专利申请号62/592,045的优先权和权益，将所述申请的全部披露内容通过援引全部并入本文。

技术领域

总发明构思涉及用于制造近净形状(near net shape)制品的方法和组合物。更具体地，总发明构思涉及用于使用丝(用特定的富含Cr/Ni或富含Cr/Mn的组合物配制)制造近净形状制品的增材制造方法。

背景技术

增材制造已被用于制造各种技术领域的功能金属部件，包括汽车，航空航天和医疗设备，仅举几例。与常规的制造工艺不同，金属增材制造技术通过基于数字模型(例如，CAD模型)添加金属薄层而允许复杂的几何形状和功能部件制造，而无需工具和组件。

虽然金属部件的增材制造相对于常规制造工艺具有许多优点，但也存在缺点。主要缺点是可能基于与增材地制造金属部件相关联的快速加热-冷却热循环产生的残余应力。该残余应力，特别是残余拉应力，可能导致增材地制造的金属部件的变形。

因此，仍然需要能够生产表现出最小变形的金属部件的金属增材制造方法。

发明内容

总发明构思涉及用于制造近净形状制品的方法和组合物。为了说明总发明构思的各个方面，披露了该方法和组合物的几个示例性实施例。

在一个示例性实施例中，提供了一种制造近净形状制品的方法。所述方法包括使用送丝增材制造技术沉积第一丝材料以形成近净形状制品。沉积原样的该第一丝材料包括富含Cr/Ni的组合物。沉积原样的富含Cr/Ni的组合物包含≤0.06wt％C、3-7wt％Ni、9-14wt％Cr、≤1.0wt％Mn、≤1.0wt％Si、≤0.05wt％Ti、≤0.05wt％Al、≤0.05wt％S，其中余量是Fe和附带的杂质。

在一个示例性实施例中，提供了一种制造近净形状制品的方法。该方法包括使用增材制造技术沉积第一丝材料以形成近净形状制品。沉积原样的该第一丝材料包括富含Cr/Mn的组合物。沉积原样的富含Cr/Mn的组合物包含≤0.1wt％C、≤1.0wt％Ni、8.0-13.0wt％Cr、4.0-10.0wt％Mn、≤1.0wt％Si、≤0.05wt％Ti、≤0.05wt％Al、≤0.05wt％S，其中余量是Fe和附带的杂质。

从以下具体实施方式，总发明构思的其他方面、优点和特征对于本领域技术人员将变得清晰。

具体实施方式

虽然这些总发明构思容易以许多不同的形式实施，但在本文将详细描述其特定实施例，应理解的是本披露应被认为是对这些总发明构思原理的示例。相应地，这些总体发明概念不旨在局限于在此展示的这些特定实施例。

本说明书披露了用于制造近净形状制品的示例性方法和组合物。示例性方法和组合物提供表现出最小变形的近净形状制品。如本文所用，术语“变形”表征与其设计相比构建近净形状制品有多精确。因此，表现出最小变形(例如，小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.5％、小于0.25％、小于0.1％、或小于0.05％的变形)的近净形状制品具有非常接近预期设计的尺寸。通常，本领域认为合理的变形量将取决于制品的尺寸和纵横比。