[发明专利]金刚石增强金属基复合材料及其激光选区熔化成形方法在审

专利信息
申请号: 202110285601.1 申请日: 2021-03-17
公开(公告)号: CN113151722A 公开(公告)日: 2021-07-23
发明(设计)人: 张俊涛;邓欣;胡子健;倪培燊;李凯 申请(专利权)人: 广东工业大学
主分类号: C22C26/00 分类号: C22C26/00;C22C1/05;C22C1/10;B22F3/105;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y80/00
代理公司: 惠州市超越知识产权代理事务所(普通合伙) 44349 代理人: 陈文福
地址: 510000 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 金刚石 增强 金属 复合材料 及其 激光 选区 熔化 成形 方法
【权利要求书】:

1.一种金刚石增强金属基复合材料,其特征在于,包括金刚石、金属基、添加剂,金刚石体积含量为5%-60%,金属基体积含量为20wt.%-95wt.%;所述添加剂与金刚石-金属基粉体的重量比为1-30:200。

2.根据权利要求1所述的金刚石增强金属基复合材料,其特征在于,所述金属基包括铁基合金、铜基合金、铝基合金、镍基合金、钛基合金中的任一种。

3.根据权利要求2所述的金刚石增强金属基复合材料,其特征在于,所述添加剂为氯化钠、硼酸钠、硼酸中的任一种或两种的组合。

4.一种权利要求1-3任一项所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1.准备金刚石增强金属基复合材料的原料,使用行星球磨机进行均匀混合,将混合后的复合粉体进行干燥等预处理;

S2.通过软件进行三维模型建立及工艺参数的设计,并将输出的模型及数据文件导入选区激光熔化成形设备;

S3.将步骤S1中预处理后的复合粉体放入选区激光熔化成形设备,填充保护气体,在基板上进行SLM打印;

S4.将步骤S3成形后的基板取出,得到金刚石增强金属基复合材料SLM成形件。

5.根据权利要求4所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,所述步骤S2中,建立打印件的三维模型,输出为STL格式文件;工艺参数设置为激光功率20W-1000W,扫描速度为100mm/s-2000mm/s,扫描间距为0.015mm-0.095mm,铺粉层厚为0.01-0.08mm。

6.根据权利要求4所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,所述步骤S3中,将复合粉体放入选区激光熔化成形设备供粉腔中,对成形腔通入氩气或氮气作为保护气体,并通过铺粉装置将粉体均匀覆盖至基板上。

7.根据权利要求4所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,所述步骤S1中,混合方法包括干混或者湿混,所述湿混采用加入去离子水或有机溶剂进行湿混,固液混合比为1:5。

8.根据权利要求7所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述金属基包括铁基合金、铜基合金、铝基合金、镍基合金、钛基合金中的任一种。

9.根据权利要求8所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述添加剂为氯化钠、硼酸钠、硼酸中的任一种或两种的组合。

10.根据权利要求9所述的金刚石增强金属基复合材料的激光选区熔化成形方法,其特征在于,所述步骤S1中,金刚石颗粒粒径为0.02μm-60μm,金属基粉体粒径为15μm-45μm。

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