IPC分类号:
C22C19/05 | B22F10/28 | B22F10/25 | B22F10/36 | B33Y70/00 | B33Y10/00
国民经济行业分类号:
C3516 | C4330 | C4320 | C4090 | C3493 | C3240 | C3140
当前申请(专利权)人:
苏州倍丰智能科技有限公司 | 苏州三峰激光科技有限公司
原始申请(专利权)人:
苏州倍丰智能科技有限公司 | 苏州三峰激光科技有限公司
当前申请(专利权)人地址:
中国江苏省苏州市高新区石阳路9号, Jiangsu 215000 CN
工商统一社会信用代码:
91320594MA1Q211Q5T|91320594MA1NKAF52W
工商登记状态:
存续(在营、开业、在册)|存续(在营、开业、在册)
工商注册地址:
苏州高新区石阳路9号|苏州高新区大同路20号三区1号2幢办公楼202-4室
工商成立日期:
2017-08-08|2017-03-16
摘要:
本发明公开了一种增材制造用高温合金及其增材制造方法,高温合金以质量百分比计,包括以下组分:Cr 15.7-16.3,Co 8.0-9.0,Al 1.5-3.5,Ti 3.5-5.5,Al+Ti 5.0-9.0,W 2.5-4.5,Mo 1.6-3.6,Ta 1.6-3.6,Nb 0.1-1.1,C 0.09-0.20,B 0.005-0.015,Hf 0.01-0.09,Zr≤0.05,Fe≤0.05,Mn≤0.05,Si≤0.3,P≤0.015,S≤0.015。本发明设计的新合金成分,采用含量较低的Al和含量较高的Ti组合来形成γ'相,更适当地设计主要强化元素来部分补偿低Al减少的强化,以保持高温性能,进一步提高了材料的性能,降低增材制造和热处理开裂倾向,降低成本和增材制造难度;本发明的合金成分和增材制造方法可以在增材制造过程中生产无裂纹的复杂组件性,工作效率高。
技术问题语段:
Nickel-based superalloys with high strength and high γ’ (volume fraction >% 40%) are prone to cracks during the additive manufacturing process and post-heat treatment process, and are difficult to prepare.
技术功效语段:
This patent text relates to a high-temperature alloy for additive manufacturing and its additive manufacturing method. Its technical effect is to minimize the occurrence of cracks by optimizing the alloy composition and controlling the manufacturing process, thereby improving the performance of additive manufacturing materials and components. .
权利要求:
一种增材制造用高温合金,其特征在于,以质量百分比计,包括以下组分:Cr 15.7-16.3,Co 8.0-9.0,Al 1.5-3.5,Ti 3.5-5.5,Al+Ti 5.0-9.0,W 2.5-4.5,Mo 1.6-3.6,Ta 1.6-3.6,Nb 0.1-1.1,C 0.09-0.20,B 0.005-0.015,Hf 0.01-0.09,Zr≤0.05,Fe≤0.05,Mn≤0.05,Si≤0.3,P≤0.015,S≤0.015。
根据权利要求1所述的一种增材制造用高温合金,其特征在于,以质量百分比计,包括以下组分:Cr 15.7-16.3,Co 8.0-9.0,Al 1.5-3.5,Ti 3.5-5.5,Al+Ti 5.0-9.0,W 2.5-4.5,Mo 1.6-3.6,Ta 1.6-3.6,Nb 0.1-1.1,C 0.09-0.20,B 0.005-0.015,Hf 0.01-0.09,Zr 0.01~0.05,Fe 0.01~0.05,Mn 0.01~0.05,Si 0.01~0.3,P 0.01~0.015,S 0.01~0.015。
根据权利要求1所述的一种增材制造用高温合金,其特征在于,所述高温合金包括粉末形态、金属丝或铸锭形态,粉末形态的粉末粒径为10-200μm。
根据权利要求1所述的一种增材制造用高温合金,其特征在于,还可以添加额外的元素,包括V,Mn,Fe,Cu,Y,Re,Ru,Pd,Re,Pt,La,Ce。
一种增材制造方法,其特征在于,所述增材制造采用权利要求1-4任一项所述的高温合金。
根据权利要求5所述的一种增材制造方法,其特征在于,所述增材制造工艺包括激光或电子束类型的热源,包括选择性激光熔化(SLM)、激光粉末层熔化(LPBF)、电子束熔化(EBM)、直接激光沉积(DLD)。
根据权利要求5所述的一种增材制造方法,其特征在于,包括增材制造的工艺参数包括热源参数和基板温度范围。
根据权利要求7所述的一种增材制造方法,其特征在于,增材制造的工艺参数包括:激光或电子束直径50-250um;基材加热温度100℃~600℃。
根据权利要求5所述的一种增材制造方法,其特征在于,增材制造的能量密度范围为16~1400J/mm3,能量密度定义为:
在上述方程中,Ed是能量密度,P是激光或其他热源功率,v是扫描速度,h是激光扫描间距。
根据权利要求9所述的一种增材制造方法,其特征在于,P=150-1500W,V=500-5000mm/s,h=0.1-0.21mm,t=0.02-0.08mm。