[发明专利]一种GH4099镍基合金构件的激光选区熔化成形工艺有效
申请号: | 202011330762.X | 申请日: | 2020-11-24 |
公开(公告)号: | CN112589115B | 公开(公告)日: | 2022-04-19 |
发明(设计)人: | 许旭鹏;钱远宏;李志勇 | 申请(专利权)人: | 北京星航机电装备有限公司;航天增材科技(北京)有限公司 |
主分类号: | B22F10/28 | 分类号: | B22F10/28;B33Y10/00;B33Y70/00;C22C19/05 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 巴晓艳 |
地址: | 100074 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 gh4099 合金 构件 激光 选区 熔化 成形 工艺 | ||
1.一种GH4099镍基合金构件的激光选区熔化成形方法,其特征在于,该激光选区熔化成形方法,具体包括以下步骤:
S1)将GH4099镍基合金制成合金粉末,并进行干燥处理,得到粉料;
所述GH4099镍基合金的各个组分的质量百分比为:Cr 17-20%、C≤0.05%、Mo 3.5-4.3%、Al 1.5-2.3%、Co 5.5%-8%、Si≤0.5%、Mn≤0.4%、W 5%-7%、Ti 1.1%-1.6%,余量为Ni和不可避免的杂质;
S2)构建待成形合金构件的激光选区熔化成形模型,采用激光选区熔化成形方法将S1)得到粉料进行成形处理,即得到合金构件;
S3)对S2)中的合金构件进行热处理,得到形状及力学性能均满足要求的GH4099镍基合金构件,
所述S 2)中的激光选区熔化成形的工艺参数为:扫描实体的激光功率290W~310W,实体扫描速度为850mm/s~1200mm/s;扫描支撑的激光功率100W~160W,支撑扫描速度为800mm/s~1600mm/s;光斑直径0.08mm~0.11mm,扫描搭接量为0.02mm~0.04mm,铺粉层厚0.04-0.06mm,预设逐层扫描时的偏转角度60-70°,
所述S3)中的热处理为固溶+时效的处理方式,固溶处理工艺为:在1120℃~1150℃温度下保温1h~2.5h,空冷或气冷至室温;
时效的处理方式:在经过固溶处理后,将合金构件在热处理炉800℃~950℃环境中保温8h~14h,空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1)中的GH4099镍基合金为棒材,采用气雾化制粉方法,雾化气体为氩气,压力3.5MPa~5MPa,金属液过热度100℃~300℃,金属液流率每分钟10Kg~20Kg,得到的粉料流动性≤35s/50g。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述粉料的粒径为15μm~53μm,其中D10为15μm~20μm,D50为25μm~31μm,D90为45μm~53μm;且粉料的球形度不低于0.96。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2)具体步骤为:
S2.1) 先选取基板,并对选取的基板进行预处理,对预处理后的基板进行120℃~160℃预热;
S2.2)构建待成形合金构件的采用激光选区熔化成形模型,再将S2.1)处理后的基板置于成型腔内,设置在激光选区熔化成形的工艺参数,按照工艺参数进行成形,成形后构件在成型腔内放置1-2h,降至室温后取出,即得到合金构件。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述激光选区熔化成形过程中成形腔内氧含量控制在100ppm以下。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,最终得到的所述合金构件,在室温下抗拉强度达到900MPa~1100MPa,屈服强度达到500MPa~700MPa,延伸率≥30%;
700℃抗拉强度达到800MPa -1000MPa,屈服强度达到500MPa~700MPa,延伸率≥25%;
900℃抗拉强度达到350MPa~480MPa,屈服强度达到270MPa~400MPa,延伸率≥20%;
950℃抗拉强度达到250MPa~300MPa,屈服强度达到180MPa~220MPa,延伸率≥20%。
7.一种GH4099镍基合金构件,所述GH4099镍基合金构件采用如权利要求1-6任意一项方法制备得到。
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