[发明专利]一种磁场辅助激光近净成形Al2O3基共晶陶瓷刀具的方法

摘要

本发明公布了一种磁场辅助激光近净成形Al2O3基共晶陶瓷刀具的方法，属于刀具制造领域。以惰性气体作为送粉和保护气体并用高能激光束熔化注入熔池的陶瓷粉末。成形过程中利用陶瓷晶粒磁的各向异性，通过附加磁场定向排列陶瓷晶粒，实现Al₂O₃基共晶陶瓷刀具的织构化结构，使Al₂O₃基共晶陶瓷刀具的物理性能产生异向性，可获得良好导热性能和机械强度，降低陶瓷刀具切削温度，延长刀具寿命；磁场辅助激光近净成形法制备Al₂O₃基共晶陶瓷刀具无需预制模板，不存在模板晶种分布不均匀导致织构非均匀性的情况，成型件精度较高，有效预防织构化共晶陶瓷刀具中气孔和裂纹等微观缺陷；无需预制坯体及烧结过程，简化工艺，提高生产效率。

主权项

1.一种磁场辅助激光近净成形Al2O3基共晶陶瓷刀具的方法，其特征在于，步骤如下：A.磁化陶瓷粉末：将陶瓷粉末烘干置于稳恒强磁场工作平台，开启磁场发生器，在磁场强度为12～20T范围内磁化30min～120min；B.脉冲磁场发生器及激光近净成形系统的参数设置和调节：脉冲磁场强度12～20T，占空比30％～60％，频率为5～20Hz，磁场方向与激光束方向平行；设置激光功率密度104～105W/cm2，送粉量为1.5～3g/min，Z轴提升速度为800～1500mm/min，打印扫描速度300～800mm/min，在脉冲磁场内激光近净成形Al2O3基共晶陶瓷刀具；C.成形结束按先后顺序关闭激光器、送粉器、惰性气体，延后2～5min关闭脉冲磁场发生器；Al2O3基共晶陶瓷刀具的另一种陶瓷粉末为Si3N4或SiC。