[发明专利]增材制造制品和材料的低温表层硬化以及表面改性的目标应用

权利要求书

1.一种增材制造制品，所述增材制造制品包括：

成形金属合金，所述成形金属合金具有：

经处理的表面层；以及

芯体，其中存在以下各者中的至少一者：

所述经处理的表面层的平均硬度大于所述芯体的平均硬度；以及

所述经处理的表面层的平均耐腐蚀性大于所述芯体的平均耐腐蚀性。

2.一种增材制造制品，所述增材制造制品包括成形金属合金，所述成形金属合金包括：

第一表面，

经处理的表面层，所述经处理的表面层从所述第一表面延伸到在所述第一表面下方高达约25μm的深度并且具有：

第一平均硬度和第一平均耐腐蚀性，所述第一平均硬度和所述第一平均耐腐蚀性从所述第一表面扩展到在所述第一表面下方高达约25μm的深度；以及

芯体，所述芯体具有以下各者中的至少一者：

第二平均硬度，其中所述第一平均硬度比所述第二平均硬度大至少50％；以及

第二平均耐腐蚀性，其中所述第一平均耐腐蚀性比所述第二平均耐腐蚀性大至少50％。

3.如权利要求1和2中任一项所述的制品，其中存在以下各者中的至少一者：

所述第一平均硬度比所述第二平均硬度大70％；并且

当经由临界缝隙腐蚀温度(CCT)和循环动电位极化(CPP)中的至少一者进行测试时，所述第一平均耐腐蚀性展现出比所述第二平均耐腐蚀性更低的失效率。

4.如权利要求1-3中任一项所述的制品，其中存在以下各者中的至少一者：

通过表面处理显著提高了所述表面层中的孔隙的耐腐蚀性；

所述金属合金包括316L、合金625、合金C-22、合金C-276、254SMO、AL6XN、或合金825、另一种哈氏合金、另一种镍合金和不锈钢中的至少一者；

所述经处理的表面层具有5至15原子％的碳浓度和5至15原子％的氮浓度，但基本上不含粗大碳化物或氮化物沉淀物；

所述经处理的表面层包含细小氮化物沉淀物和细小碳化物沉淀物中的一种或多种，所述沉淀物存在增强耐腐蚀性和不会有害于耐腐蚀性中的至少一种情况。

5.如权利要求4所述的制品，其中存在以下各者中的至少一者：

所述经处理的表面层中的氮主要作为间隙氮存在；

所述经处理的表面层的孔隙度小于1％；

所述经处理的表面层的孔隙度大于3％；

所述制品经受热等静压(HIP)；并且

所述经处理的表面层的抗压应力为1GPa或更大。

6.如权利要求1-5中任一项所述的制品，其中

所述经处理的表面层是通过在低于500℃、550℃、600℃和700℃中的至少一者的温度下进行渗碳、渗氮和氮碳共渗中的一者或多者来产生；并且

所述渗碳、渗氮和氮碳共渗中的一者或多者是在少于3天、8小时和2小时中的至少一者的时间内完成。

7.如权利要求6所述的制品，其中所述渗碳、渗氮和氮碳共渗中的一者或多者包括：

将所述制品暴露于以下各者中的至少一者中：

通过分解试剂产生的蒸气；

固体热解产物；以及

液体热解产物；并且

其中所述暴露导致所述制品表面硬化以形成所述经处理的表面层。

8.如权利要求7所述的制品，其中所述试剂包括以下各者中的至少一者：胍部分、二甲基双胍HCl、胍HCl、双胍HCl、双(二氨基亚甲基)胍HCl、氨基甲酰亚氨基二碳亚胺二酰胺HCl和三聚氰胺HCl、无氧卤化氮盐、具有卤化氢缔合的非聚合N/C/H化合物以及非聚合N/C/H化合物。

9.如权利要求1-8中任一项所述的制品，所述制品还包括在所述制品的通道、凹槽或空腔中的一者上的未经处理的表面。