[发明专利]一种石墨烯增强的高温合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯增强的高温合金的制备方法，包括以下步骤：步骤一，制备高温合金粉体；步骤二，将石墨烯粉体和高温合金粉体进行复合；步骤三，将复合后的材料进行干燥处理；步骤四，使用3D打印技术打印成型制品。本发明通过石墨烯粉体的增强作用，可以大幅度提高高温合金如GH3536高温合金的抗拉强度。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种石墨烯增强的高温合金的制备方法。

背景技术

高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金”，主要应用于航空航天领域和能源领域。GH3536合金是一种经铬和钼元素固溶强化的铁含量较高的镍基高温合金，该合金具有良好的腐蚀性和抗氧化性，在900℃以下可以长期使用，短时工作温度高达1080℃，适用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件。

3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，而金属3D打印技术被行内专家视为3D打印领域高难度、高标准的发展分支，在工业制造领域有着举足轻重的地位。现如今，世界各国工业制造都在大力研发金属增材制造技术，尤其是航空航天制造业，更是不惜耗费大量财力、物力加大研发力度。金属3D打印在航空航天领域的应用优势突出，有着可缩短新型航空航天装备的研发周期，提高材料的利用率，优化零件结构，减轻重量，减少应力集中，增加使用寿命等优点。

随着航天发动机的发展，高温合金材料的使用越来越广泛，高温合金的抗拉强度在很大程度上影响航空发动机的寿命。如果能够提高高温合金的抗拉强度，那么就能提高发动机的寿命，因此提高高温合金的抗拉强度有着重要的意义，也是本领域技术人员急需解决的技术难题。

发明内容

针对上述背景技术所提出的技术难题，本发明的目的在于提供一种石墨烯增强的高温合金的制备方法。

本发明提供一种石墨烯增强的高温合金的制备方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一，制备高温合金粉体；

步骤二，将石墨烯粉体和高温合金粉体进行复合；

步骤三，将复合后的材料进行干燥处理；

步骤四，使用3D打印技术打印成型制品。

优选的是，所述石墨烯粉体的薄膜厚度为1-10层。

优选的是，所述高温合金粉体包GH3536高温合金粉体。

优选的是，所述GH3536高温合金粉体的粒径为15μm-53μm。

优选的是，所述步骤一包括将高温合金棒材制备成粉体。

优选的是，步骤二中石墨烯粉体和高温合金粉体的混合比例为质量比1:1至1:1000。

优选的是，将石墨烯粉体和高温合金粉体进行均匀复合，所述复合方法包括物理复合；

优选的是，所述物理复合包括球磨复合；

优选的是，所述球磨复合包括如下步骤：将石墨烯和高温合金粉体，按照质量比为1：1-1：1000的比例一起加入球磨机的研磨腔内，把球磨机的转速调整到35-40Hz时，启动转动设备，让球磨机运转30min-150min。

优选的是，步骤三中干燥时间为30min-300min。

优选的是，步骤四中所述3D打印技术包括选择性激光烧结(SLS)3D打印技术、选择性激光熔化(SLM)3D打印技术、电子束熔化(EBM)3D打印技术、激光熔覆式成型技术(LMD)3D打印技术和直接金属激光成型(DMLS)3D打印技术中的其中一种或多种。