[发明专利]一种ECY768钴基合金粉末及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201910644371.6 申请日: 2019-07-17
公开(公告)号: CN110184501B 公开(公告)日: 2020-05-01
发明(设计)人: 王江;任忠鸣;陈超越;王晓冬;刘伟;赵睿鑫 申请(专利权)人: 上海大学
主分类号: C22C19/07 分类号: C22C19/07;B22F1/00;B22F9/08;B33Y70/00
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 马云华
地址: 200444*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 ecy768 合金 粉末 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明涉及选区激光熔化技术领域,尤其涉及一种ECY768钴基合金粉末及其制备方法和应用。本发明采用真空冶炼技术,通过超声振动筛分和气流分级得到ECY768钴基合金粉末,本发明制备得到的ECY768钴基合金粉末纯度高、氧含量低、球形度高、粒径分布均匀(D95≤53μm)、松装密度高(6.24g/mm3)、流动性好(13s/50g),且可以满足选区激光熔化技术使用要求,且本发明制备得到的ECY768钴基合金粉末细粉收率高,粒径小于50μm的粉末占比超过80%,且回收的粉末可以用于其他增材制造技术,极大地降低了生产成本和污染。

技术领域

本发明涉及选区激光熔化技术领域,尤其涉及一种ECY768钴基合金粉末及其制备方法和应用。

背景技术

增材制造是一种基于零件数字化模型,利用激光、等离子束等手段通过“离散-分层-叠加”的方式进行生产的一种快速成形技术,也称为“3D打印”技术。与传统的制造方法相比,增材制造具有材料总体利用率高、缩短产品研发生产周期、可制造复杂结构零件以及可根据力学性能要求自由设计等特点,在传统制造中工件越复杂加工成本越高,因此,在复杂零件的生产过程中3D打印更具优势。

选区激光熔化技术是增材制造技术的一种,其原理是通过电脑软件把零件3D模型沿一定的方向离散成一系列有序的微米级薄层,以激光为能量源逐层熔化金属粉末,制造出特定几何形状的几何零件。利用该技术可以制造一些传统制造手段无法制造的复合结构零件,解决了复杂结构金属零件生产过程中周期长、难加工、成本高的问题。当前可以应用于选区激光熔化技术的金属粉末主要包括不锈钢、钛基合金、镍基合金和钴基合金等。

ECY768钴基合金是一种奥氏体高温合金,与其他高温合金不同,钴基高温合金不是由与基体牢固结合的有序沉淀来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和分布其中的少量碳化物来进行强化。作为高温合金的一种,钴基高温合金凭借其较高的强度、良好的抗热疲劳性能以及优良的耐腐蚀性能被广泛应用于航天发动机、工业燃气轮机等产品中。采用铸造等传统手段加工的ECY768性能可以达到ASTM F75铸造标准的要求,但是使用ECY768钴基高温合金加工的零件大都有着比较复杂的机械结构,使得铸造等传统的加工手段难以满足要求且使得零件的成本大大提高,极大的限制了钴基高温合金在航空航天、工业涡轮机等领域中的发展,选区激光熔化技术可以有效解决上述问题,并且提升最终零件性能,推动最终产品的进步和发展。

现有技术中主要是对ECY768钴基合金粉末进行简单的筛分,得到粒径合适的粉末并全部应用于选区激光熔化,而ECY768钴基合金粉末本身致密度差的问题并没有解决,最终容易导致ECY768钴基合金粉末的成形性能差,甚至导致零件无法成形。因此,如何得到一种致密度高且粒径合适的ECY768钴基合金粉末是研究的主要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ECY768钴基合金粉末的制备方法,利用该制备方法制备得到的ECY768钴基合金粉末可以使形成的成形件有较高的致密度,且成形件的变形小,精度高、力学性能好。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种ECY768钴基合金粉末的制备方法,包括以下步骤:

将ECY768钴基合金的原料混合,进行第一真空感应冶炼,得到母合金棒材;

将所述母合金棒材依次进行第二真空感应熔炼、雾化制粉和粉末筛分,得到ECY768钴基合金粉末;

所述ECY768钴基合金的原料,按质量百分比计,包括以下组分:

Co 51.69~57.85%,Cr 22.5~24.35%,Ni 9.0~11.0%,W 6.5~7.5%,Ta 3.0~4.0%,C 0.55~0.65%,Zr 0.25~0.45%,Ti 0.15~0.30%,Al 0.10~0.25%和B≤0.01%。

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