欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2022113842661
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、配料

根据质量百分比计,分别称取C粉1.5~2.5wt.%、Mn粉28~32wt.%、Al粉8~

13.5wt.%、Fe粉余量,进行配料,混合均匀,得到混合金属粉末;

S2、制备适合激光同轴送粉表面熔覆增材制造用的粉末

S2‑1、熔炼

将步骤S1获得的混合金属粉末放入坩埚中,对真空感应炉抽真空至0.6~0.7Pa,然后将坩埚送入真空感应炉进行真空熔炼,在保护气氛作用下制备得到熔融态混合金属粉末;

S2‑2、雾化制粉

将雾化设备抽真空至3~5MPa,然后将步骤S2‑1得到的熔融态混合金属粉末送入雾化3

设备中,以5~10m /min的充气速度向雾化设备中充入惰性气体将熔融态混合金属粉末破碎成细小液滴并以90~100k/s的降温速度冷却得到用于3D打印的高强度钢粉末;

S2‑3、对步骤S2‑2制备的高强度钢粉末进行筛粉,得到两种粒度范围的钢粉末;

S3、采用激光同轴送粉打印设备制备Fe‑Mn‑Al‑C钢S3‑1、将步骤S2‑3得到的两种粒度范围的钢粉末分别置入烘干炉进行烘干处理,然后倒入送粉器中备用;

S3‑2、将激光熔覆头和基板用有机塑料薄膜包裹,然后向打印设备内部充入保护气氛;

S3‑3、设定参数并开启设备,使激光熔覆头沿环形运动机构运动并通过底部的送粉喷嘴实现喷粉打印;

S4、加工处理

对打印出的产品依次进行磨制、抛光和腐蚀,并观察表面形貌,选出合格的成品。

2.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述步骤S2‑1真空熔炼的参数为:熔炼温度为1400~1550℃,炉内气压为‑0.07~‑0.03Mpa,保护气氛为氩气、氮气、氦气的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述步骤S2‑2中雾化制粉的参数为:雾化设备的雾化压力为:3.0~

5.0MPa,所述惰性气体为体积浓度为99.999%的氩气。

4.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,所述步骤S2‑3中筛粉方式为摇摆筛筛粉。

5.根据权利要求4所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,所述摇摆筛筛粉的步骤为:将步骤S2‑2制备的高强度钢粉末倒至从上至下依次重叠放置的粒度≥75μm的筛面、粒度为35μm的筛面、粒度为10μm的筛面上,摇摆频率60~240次/分,分别筛除粒度≥75μm的筛取物、粒度≤10μm的筛取物,最终得到粒度介于10μm‑34μm的小颗粒筛取物、粒度介于35μm‑75μm的大颗粒筛取物。

6.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,所述步骤S3‑1中,烘干处理的参数为:烘干温度为75~85℃,烘干时间为30~

50min。

7.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,所述步骤S3‑2中,有机塑料薄膜尺寸为100mm×150mm,保护气氛气采用体积浓度为

99.99%的氩气,气体流量为25L/min。

8.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,所述步骤S3‑3中,激光功率800~1800W,激光扫描速度300~600mm/min;喷粉速度为10~12g/min,扫描层高为0.8mm,Z轴提升量为0.9mm。

9.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,所述步骤S3‑1中,烘干处理的参数为:烘干温度为75~85℃,烘干时间为30~

50min。

10.根据权利要求1所述的一种增材制造高致密度Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢的方法,其特征在于,在步骤S3‑3中,所述送粉喷嘴采用双管送粉喷嘴,所述双管送粉喷嘴包括分别呈30~60°设置在所述激光熔覆头底部两侧的送粉管,所述送粉管包括管体,设置在所述管体中心的粉末流经腔、设置在所述管体外围的保护气氛流经腔。