[发明专利]一种用于增材制造的铜合金粉末及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于增材制造的铜合金粉末，其特征在于，按质量百分比计，包括Cr粉末：4％～10％，Nb粉末：4％～10％，余量为Cu粉末和不可避免杂质，不可避免杂质总量不超过0.061％。

2.根据权利要求1所述的一种用于增材制造的铜合金粉末，其特征在于，Cr粉末、Nb粉末和Cu粉末粒度均为15～150μm。

3.根据权利要求1所述的一种用于增材制造的铜合金粉末，其特征在于，不可避免杂质包括O元素和N元素。

4.根据权利要求3所述的一种用于增材制造的铜合金粉末，其特征在于，O元素百分占比≤0.06％，N元素百分占比≤0.001％。

5.一种用于权利要求1所述铜合金粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、按质量百分比分别称取以上粉末材料；

步骤2)，将步骤1)所得材料进行烘干脱氧处理；

步骤3，将步骤2)烘干后的材料进行研磨后得粒度为15～150μm的混合粉末，即得用于增材制造的铜合金金属粉末材料。

6.根据权利要求5所述的一种用于增材制造的铜合金粉末制备方法，其特征在于，烘干处理过程在150～200℃下保温1～3h，且烘干处理在真空保护环境中进行。

7.根据权利要求5所述的一种用于增材制造的铜合金粉末制备方法，其特征在于，将步骤2)烘干后的Cr粉末、Nb粉末和Cu粉末材料压缩制备得到棒材，采用气雾化法制成粒度为15～150μm的粉末，即得到铜合金粉末；或者将烘干后的Cr粉末、Nb粉末和Cu粉末进行研磨得到粒度为15～150μm的Cr粉末、Nb粉末和Cu粉末材料，然后将粒度为15～150μm的Cr粉末、Nb粉末和Cu粉末材料混合即可得到铜合金粉末。

8.一种基于权利要求5所述方法得到的铜合金粉末在3D打印成型工艺的应用，其特征在于，包括以下步骤：

a、将上述制备得到的铜合金粉末置于SLM金属3D打印机粉缸内，腔内为氩气保护，氧含量控制在1000ppm以内，成形腔压力0-50Mbar；

b、设置3D打印机的功率为450～500W，扫描速度为850～1000mm/s，旋转角0～90°扫描间距为60～90μm，打印层厚为0.03mm，道间距0.08mm；完成合金制备后，等待2h～4h后进行取样。

9.根据权利要求8所述的铜合金粉末成型工艺，其特征在于，3D打印过程中成形腔内预热温度为200℃。

10.根据权利要求8所述的铜合金粉末成型工艺，其特征在于，成型得到材料的密度为8.5-8.9g/cm³，抗拉强度为300-350MPa，断后伸长率为20-30％，屈服强度为250-300MPa。