一种复杂形状铌基ODS合金的制备方法

摘要

一种以高能球磨铌基ODS合金粉末为原料，采用激光快速成形技术制备复杂形状铌基ODS合金的方法，属于难熔金属制备技术领域。首先通过机械合金化工艺得到铌基ODS合金粉末，然后在三维实体模型建立和分层切片处理的基础上，通过二维平面信息控制激光束的运动将铌基ODS合金粉末逐层沉积，得到铌基ODS合金坯体。最后利用热等静压使铌基ODS合金坯体全致密，从而得到复杂形状的铌基ODS合金零部件。该发明是一种低成本、快速、高效制备复杂形状零部件的技术，适合难加工、高性能铌基ODS合金的近终成形。零件致密度高，具有细小、均匀、稳定的快速凝固组织，综合力学性能优异，并且材料利用率高、制造周期短，成本较低。

主权项

一种复杂形状铌基ODS合金的制备方法，其特征在于：步骤一、按照铌基ODS合金的成分配比进行称量，原料为铌粉、合金元素粉末、Y₂O₃颗粒；将原料预混合均匀，然后在高纯Ar气氛中通过高能球磨将0.3～2.5wt.％Y₂O₃颗粒均匀分散在基体中，球/料比为(15～20)/1，球磨机的转速为380～500转/分，球磨时间为36～72小时，得到平均粒径为40～66μm的铌基ODS合金粉末；步骤二、利用CAD软件设计零件的三维实体模型，并采用切片处理软件将所述的零件的CAD模型进行分层切片处理，使其离散化为一系列二维层面；同时，SLM成形机的铺粉系统在工作平台上平铺一层ODS合金粉末，粉床的预热温度为200～300℃；接着，通过二维平面信息来控制激光束的运动，激光束以1000～2000W的功率、5～50mm/s的扫描速度、0.10～0.25mm的扫描间距、0.1～0.3mm的切片厚度对机械合金化粉末进行选择性激光熔化，从而得到所需复杂形状的激光快速成形坯体；步骤三、将激光快速成形坯体进行热等静压处理，消除激光快速成形坯中残留的孔隙；热等静压温度为1500～2000℃，热等静压压力为100～200MPa，保温时间为0.5～2小时。