一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法.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CN111519078A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010342017.0(22)申请日2020.04.27(71)申请人浙江亚通焊材有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区三墩工业园金蓬街372号(72)发明人金莹金霞刘平张腾辉翁子清史金光(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C22C19/05(2006.01)C23C24/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法，高熵合金粉体主要包含铝、铁、铬、钴、镍、硅和硼元素，其中铝原子摩尔比为0.5～1.5，铁原子摩尔比为1.0～1.5，铬原子摩尔比为0.8～1.5，钴原子摩尔比为0.5～1.0，镍原子摩尔比为1.0～2.5，硅原子摩尔比为0～0.05，硼原子摩尔比为0～0.05，粉体制备方法按下述步骤进行：一、利用真空感应熔炼炉制备高熵合金母合金；二、利用无坩埚感应熔炼雾化炉制备高熵合金粉体。本发明制备的高熵合金粉体成球形或者近球形，形成共晶组织，降低了低熔点元素的烧损和多元素合金的成分偏析，能够更有效的实现耐高温专用零件的快速精密制造和再制造修复；本发明避免了传统单相高熵合金材料或强度不高或塑性不好的问题。CN111519078ACN111519078A权利要求书1/1页1.一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体，其特征在于包括铝、铁、铬、钴、镍、硅和硼，各组分中铝摩尔比为0.5～1.5，铁摩尔比为1.0～1.5，铬摩尔比为0.8～1.5，钴摩尔比为0.5～1.0，镍摩尔比为1.0～2.5，硅摩尔比为0～0.05，硼摩尔比为0～0.05。2.根据权利要求1所述的一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体，其特征在于所述的铬原子摩尔比为0.8～1.3，镍原子摩尔比为1.5～2.5。3.根据权利要求1所述的一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体，其特征在于所述的铝元素按1.02～1.05倍配比。4.根据权利要求1所述的一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体，其特征在于所述的铝元素，其特征在于其中铝元素按1.05倍配比。5.一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体的制备方法，其特征在于按下述步骤进行操作：(1)利用真空感应熔炼炉制备高熵合金母合金，具体是将确定好摩尔比的各金属单质或中间合金称取重量并放入镁砂坩埚中；开启真空感应熔炼炉机械泵抽真空至10Pa以下后开始熔炼，熔炼功率为40～70KW，熔炼时间为25～60min，并在熔炼过程中加以电磁搅拌使合金熔液成分均匀；待熔炼完成后将合金熔液浇铸到水冷铜模中，得到成分均匀的圆柱形高熵合金母合金棒材；(2)利用无坩埚感应熔炼雾化炉制备高熵合金粉体，将母合金棒材表面氧化皮车光，并将棒料头部车成45°圆锥形；将加工后的高熵合金棒料装在无坩埚感应熔炼雾化炉的升降夹具上，打开真空泵抽真空至0.1～1Pa后充入保护气氛；开启旋转棒料旋转和下降，调节旋转速度为10～30rpm，下降速度为10-25cm/min，待棒料圆锥尖深入感应线圈后停止下降；开启高频感应加热电源，加热功率为20～45kW，待棒料开始熔化，高熵合金液滴滴入雾化喷嘴后打开雾化气体阀门并开始雾化制粉，雾化过程中保持雾化压力为3.0～6.5MPa，在雾化介质的破碎和冷却作用下，高熵合金液滴被雾化成粉体。6.根据权利要求5所述的一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法，其特征在于步骤(1)所述的金属单质或中间合金，纯度为99.95％。7.根据权利要求5所述的一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法，其特征在于步骤(2)所述的保护气氛为高纯氩气。8.根据权利要求5所述的一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法，其特征在于所制备的粉体成球形或者近球形，其组织为共晶组织，由体心立方相和面心立方相组成并均匀交替分布。9.一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体的用途，其特征在于所述粉体主要应用于增材制造领域，包括选择性激光熔化和同轴送粉激光熔覆，其中粒度为0～53μm的粉体主要应用于选择性激光熔化领域，粒度为53～250μm的粉体主要应用于同轴送粉激光熔覆领域。2CN111519078A说明书1/3页一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种增材制造用高镍共晶高熵合金粉体及其制备方法。背景技术[0002]传统高熵合金易形成简单面心立方、简单体心立方或密排六方结构。一般而言，面心立方结构高熵合金具有良好的热力学