一种增材制造的铜铁合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111607717A(43)申请公布日2020.09.01(21)申请号202010687379.3B22F3/105(2006.01)(22)申请日2020.07.16H01B1/02(2006.01)B33Y10/00(2015.01)(71)申请人宁波博威合金材料股份有限公司B33Y70/00(2020.01)地址315137浙江省宁波市鄞州区云龙镇太平桥(72)发明人孟祥鹏冷哲熊承义孙文声王金刚刘海军(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人张一平(51)Int.Cl.C22C9/00(2006.01)C22C1/04(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F9/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种增材制造的铜铁合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种增材制造的铜铁合金，其特征在于该铜铁合金的质量百分比组成为Fe：5.0～8.0wt％，RE：0.8～1.5wt％，余量为Cu和不可避免的杂质，杂质含量≤0.01wt％。本发明在铜合金中加入了适量的Fe，明显提高了铜在增材制造过程中对激光的吸收率，使增材制造更加容易进行。向铜合金中加入了适量的稀土，一方面可以改善铜铁合金粉末的显微组织，使其更适合于增材制造工艺，另一方面可以细化Cu相和Fe相的组织，提高铜铁合金的力学性能。CN111607717ACN111607717A权利要求书1/1页1.一种增材制造的铜铁合金，其特征在于该铜铁合金的质量百分比组成为Fe：5.0～8.0wt％，RE：0.8～1.5wt％，余量为Cu和不可避免的杂质，杂质含量≤0.01wt％。2.根据权利要求1所述的增材制造的铜铁合金，其特征在于：所述RE选自轻稀土中的一种或多种；或者所述RE选自重稀土中的一种或者多种。3.根据权利要求2所述的增材制造的铜铁合金，其特征在于：所述RE为轻稀土中的La和Ce。4.根据权利要求1所述的增材制造的铜铁合金，其特征在于：所述铜铁合金的致密度为95～98％。5.根据权利要求1所述的增材制造的铜铁合金，其特征在于：所述铜铁合金的晶粒度≤50μm。6.根据权利要求1所述的增材制造的铜铁合金，其特征在于：所述铜铁合金的抗拉强度为400～460MPa，屈服强度为320～410MPa，延伸率为16～25％，导电率为55～70％IACS。7.一种权利要求1至6任一权利要求所述的增材制造的铜铁合金的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：1)气雾化法制取铜铁合金粉末；2)选区激光熔化法制备铜铁合金材料。8.根据权利要求7所述的增材制造的铜铁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤1)的工艺为：按照铜铁合金材料的组分配比进行称料，将电解Cu、Fe、Cu-RE中间合金分别加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼温度为1200～1350℃，惰性气体保护，待金属液完全融化后，将金属液通过雾化喷嘴以5.0～8.0kg/min的速度流出，雾化喷嘴内的气压为4.0～5.0MPa，雾化的金属液滴快速凝固形成铜铁合金粉末。9.根据权利要求8所述的增材制造的铜铁合金的制备方法，其特征在于：筛选出尺寸在35～65μm的铜铁合金粉末，将铜铁合金粉末放入100～150℃的真空干燥箱内备用。10.根据权利要求7所述的增材制造的铜铁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中：将铜铁合金粉末置于选区激光熔化增材制造机的粉缸中，惰性气体保护，且氧含量的体积比＜0.1％，选区激光熔化法的工艺条件为：激光功率450～500W，光斑直径0.06～0.1mm，扫描速度6～10m/s，扫描间距0.05～0.16mm，铺粉层厚度0.02～0.05mm。2CN111607717A说明书1/5页一种增材制造的铜铁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铜合金增材制造技术领域，具体涉及一种增材制造的铜铁合金及其制备方法。背景技术[0002]增材制造技术，又称快速成型或3D打印技术，是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术，以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料等材料按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体材料的制造技术。与传统的制造技术相比，增材制造技术有如下优点：(1)不受零件形状限制,可精密制造任何结构复杂的零件；(2)不需要模具开发、铸造、锻造、挤压、轧制和机械加工等复杂的加工工序便可以快速地完成零部件制造；(3)加工余量小，原材料浪费少。对于金属材料，常用的增材制造工艺主要包括：选区激光熔化技术(SLM)、选区激光烧结技术(SLS)和选区电子束熔融技术(SEBM)。其中，选区激光熔化技术由于具有成形精度高、内部质量好和力学性能高等优点展现