[发明专利]适用于激光增材制造的析出强化型中熵合金及其制备方法

权利要求书

1.适用于激光增材制造的析出强化型中熵合金，其特征在于，所述析出强化型中熵合金为Ni_aCo_bCr_cAl_dM_e，其中，M为Ti、Ta、Nb和Mo中的一种或多种元素，a、b、c、d和e分别代表对应各元素的摩尔百分比，b=20%～40%，c=20%～25%，d 1%，e 0，d+e 7%，a+b+c+d+e=100%；

所述析出强化型中熵合金采用激光选区熔化成形技术进行制备；包括：

步骤1，中熵合金粉末制备及预处理

按照上述摩尔百分比，取各元素对应的金属原料，采用真空气雾化法制备中熵合金预合金球形粉末，过筛，烘干，得到中熵合金粉末；

步骤2，激光选区熔化成形Ni_aCo_bCr_cAl_dM_e析出强化型中熵合金

根据待制备的中熵合金构件的几何形状建立三维实体模型并转换为STL格式的文件，导入激光选区熔化成形设备的建造软件中，进行分层处理；通入高纯氩气，使成形舱室内氧气含量低于300ppm，根据所设定的激光选区熔化成形的工艺参数及扫描策略，将中熵合金粉末逐层熔化成形，制备得到中熵合金构件；

激光选区熔化成形的工艺参数如下：激光功率P为160～360W，扫描速率v为600～1000mm/s，扫描间距h为60～80μm，铺粉层厚t为30～50μm，光斑直径为80μm，体能量密度VED范围为140J/mm³ VED 240J/mm³，其中VED=P/vht；

或者，所述析出强化型中熵合金采用激光立体成形技术进行制备；包括：

步骤1，中熵合金粉末制备及预处理

按照上述摩尔百分比，取各元素对应的金属原料，采用真空气雾化法制备中熵合金预合金球形粉末，过筛，烘干，得到中熵合金粉末；

步骤2激光立体成形Ni_aCo_bCr_cAl_dM_e析出强化型中熵合金

根据待制备的中熵合金构件的几何形状建立三维实体模型并转换为STL格式传送到激光立体成形设备，设置打印工艺参数及激光扫描路径，将中熵合金粉末送至激光立体成形设备中高能激光束所形成的熔池中，通过在基材上逐点、逐线、逐层沉积原材料的方式，打印得到中熵合金构件；

打印工艺参数如下：激光功率为2kW～3.5kW，扫描速率为300～800mm/min，送粉速度为5～8g/min，Z轴抬升量为0.4～1.0mm，搭接率为50%，光斑直径为3mm，扫描路径为往复交织扫描路径。

2.权利要求1所述的适用于激光增材制造的析出强化型中熵合金的制备方法，其特征在于，采用激光选区熔化成形技术进行制备；包括：

步骤1，中熵合金粉末制备及预处理

按照权利要求1所述摩尔百分比，取各元素对应的金属原料，采用真空气雾化法制备中熵合金预合金球形粉末，过筛，烘干，得到中熵合金粉末；

步骤2，激光选区熔化成形Ni_aCo_bCr_cAl_dM_e析出强化型中熵合金

根据待制备的中熵合金构件的几何形状建立三维实体模型并转换为STL格式的文件，导入激光选区熔化成形设备的建造软件中，进行分层处理；通入高纯氩气，使成形舱室内氧气含量低于300ppm，根据所设定的激光选区熔化成形的工艺参数及扫描策略，将中熵合金粉末逐层熔化成形，制备得到中熵合金构件；

激光选区熔化成形的工艺参数如下：激光功率P为160～360W，扫描速率v为600～1000mm/s，扫描间距h为60～80μm，铺粉层厚t为30～50μm，光斑直径为80μm，体能量密度VED范围为140J/mm³ VED 240J/mm³，其中VED=P/vht。

3.根据权利要求2所述的适用于激光增材制造的析出强化型中熵合金的制备方法，其特征在于，扫描策略为67º旋转扫描、往复扫描、往复交织扫描或45º旋转分区扫描。