[发明专利]一种提升增材制造Inconel 718抗高温氧化性能的方法

权利要求书

1.一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用准连续激光制备高致密冶金结合细小等轴枝晶组织，优化工艺参数，制备高致密+柱状晶粒+等轴枝晶组织，分析晶粒尺寸、枝晶间距、元素偏析、第二相和相界面等微结构特征，建立准连续激光增材制造工艺图谱，对比连续激光增材制造工艺特点与微观组织，阐明准连续激光增材制造降低沉积态枝晶结构非均匀性机制；

步骤2：探寻均匀化热处理微观组织遗传演变规律，探寻晶粒形貌和尺寸、枝晶间元素浓度、残余第二相尺寸和面积百分数、相界面迁移、晶界转变、强化相析出等跨尺度微观组织遗传演变规律，探明准连续激光增材制造均匀化热处理工艺边界；

步骤3：阐明准连续激光增材制造热处理响应增强机制，阐明沉积态枝晶结构特征对均匀化热处理偏析元素扩散、第二相分解、晶界和相界面迁移的影响，基于元素扩散、第二相溶解与相界面迁移理论，建立枝晶结构特征演变与热处理工艺参数关系模型，揭示准连续激光增材制造热处理响应增强机制；

步骤4：分析多工艺调控态试样局部氧化特性和抗高温氧化性能，利用XRD、SEM、EPMA等检测手段分析准连续激光增材制造沉积态、连续激光增材制造热处理态以及准连续激光增材制造热处理态试样氧化皮表面形貌和横截面结构，利用FIB结合TEM表征手段重点分析枝晶间、晶界等区域氧化皮结构特征，探明残留枝晶结构及其耦合晶界影响局部氧化特性和抗高温氧化性能作用机制；

步骤5：开发增材制造镍基合金枝晶结构调控方法，提升抗高温氧化性能至锻件，基于元素偏析、第二相、相界面和晶界等微结构特征随增材制造及热处理遗传演变规律及其对局部氧化特性和抗高温氧化性能的影响规律与作用机制，建立激光增材制造全过程跨尺度微观组织调控准则，开发准连续激光增材制造协同均匀化热处理枝晶结构调控新方法，优化准连续激光增材制造工艺参数和均匀化热处理工艺参数，突破枝晶结构消减阈值，提升激光增材制造Inconel718抗高温氧化性能至锻件。

2.根据权利要求1所述的一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述步骤1中用OM、SEM、EPMA、EBSD、FIB、TEM等表征手段分析晶粒尺寸、枝晶间距、元素偏析、第二相和相界面等微结构特征。

3.根据权利要求1所述的一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述步骤1中通过研究脉冲频率、占空比等准连续激光增材制造工艺参数对材料致密度、晶体学织构和枝晶结构的影响规律，优化工艺参数。

4.根据权利要求1所述的一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述步骤2中研究均匀化热处理加热温度、保温时间对不同增材制造工艺沉积态试样微观组织演变的影响，利用OM、SEM、EBSD、EPMA、TEM等表征手段，结合图像处理技术，探寻晶粒形貌和尺寸、枝晶间元素浓度、残余第二相尺寸和面积百分数、相界面迁移、晶界转变、强化相析出等跨尺度微观组织遗传演变规律。

5.根据权利要求1所述的一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述步骤3中通过计算不同增材制造工艺试样经极限均匀化热处理残余Nb元素含量、共晶γ、Laves相、MC碳化物尺寸和面积百分数消减阈值，计算热处理响应速率，阐明沉积态枝晶结构特征对均匀化热处理偏析元素扩散、第二相分解、晶界和相界面迁移的影响。

6.根据权利要求1所述的一种提升增材制造Inconel718抗高温氧化性能的方法，其特征在于，所述步骤4中利用Thermol-Calc软件计算调控态微观组织氧化反应热力学，利用TGA精确测试氧化动力学。