[发明专利]高温合金组件或配件的生产方法

权利要求书

1.生产以Ni或Co或Fe或其组合为基体的高温合金制成的组件或配件的方法，所述方法包括以下步骤：

a)通过粉末基增材制造工艺形成所述组件或配件，其中在所述工艺期间粉末完全熔化并随后凝固；以及

b)使所述制成的组件或配件经受热处理以优化特定材料性能；

其特征在于

c)所述热处理在比铸造组件/配件更高的温度下进行。

2.权利要求1的方法，其特征在于所述粉末基增材制造工艺是选择性激光熔融(SLM)、选择性激光烧结(SLS)或电子束熔融(EBM)中的一种，并包括以下步骤：

a)产生所述组件或配件的三维模型；

b)通过分层处理计算所述模型的截面；

c)提供配备有机器控制单元的增材制造机器；

d)准备工艺中需要的所述高温合金的粉末；

e)将所述计算截面输入并储存于所述机器控制单元；

f)在所述增材制造机器的基板上或在预先处理过的粉末层上制备规则且厚度均一的粉末层；

g)根据储存在所述控制单元中的所述组件或配件的截面，通过能量束扫描将所述粉末层熔化；

h)将如此形成的截面的上表面减少一层的厚度；以及

i)重复步骤f)至h)，直至达到所述三维模型的最终截面。

3.权利要求2所述的方法，其特征在于调整所述粉末的粒度分布以适应所述层厚，从而获得优良的流动性，这是制备规则且厚度均一的粉末层所需要的。

4.权利要求2或3的方法，其特征在于所述粉末由球形的颗粒组成。

5.权利要求3的方法，其特征在于通过筛选和/或风选(空气分离)获得所需的粒度分布。

6.权利要求2-5中任一项的方法，其特征在于所述一种或多种粉末为通过气体或水原子化、等离子旋转电极工艺、机械研磨或类似粉末冶金工艺中的一种方法获得。

7.权利要求1所述的方法，其特征在于所述粉末基增材制造工艺是激光金属成型(LMF)、激光工程净成形(LENS)或直接金属沉淀(DMD)中的一种，并可以使用丝状材料代替粉末材料。

8.权利要求1的方法，其特征在于用悬浮液代替粉末。

9.权利要求1-8中任一项的方法，其特征在于所述高温合金包括细小分散的氧化物，特别是Y₂O₃、AlO₃或ThO₂。

10.权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于所述热处理在用于所述组件或配件成型的设备中完成。

11.权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于所述热处理在不同于组件或配件的成型设备的设备中完成。

12.权利要求1-11中任一项的方法，其特征在于所述热处理是不同的单独热处理的组合。

13.权利要求1-12中任一项的方法，其特征在于只有部分所述组件或配件经受所述热处理。

14.权利要求1-13中任一项的方法，其特征在于所述热处理包括多个步骤，每个步骤均表现为加热速率、保持温度、保持时间以及冷却速率的特定组合。

15.权利要求14的方法，其特征在于每个热处理步骤前和/或后，使所述组件或配件经受多种其他处理步骤(例如但不限于机械加工(machining)、焊接或钎接)，从而利用特定微观结构的特定优点(例如，小晶粒有利于焊接)。

16.权利要求14或15的方法，其特征在于所述热处理步骤中的至少一步可以在足够高的温度下进行足够长的保持时间，以部分或完全溶解所述组件或配件的微观结构中的某些组分，例如金属间相、碳化物或氮化物。

17.权利要求14-16中任一项的方法，其特征在于所述热处理步骤中的至少一步在足够高的温度下进行足够长的保持时间，以粗化存在于所述组件或配件内的晶粒。

18.权利要求17的方法，其特征在于在所述晶粒粗化前，在粉末床中变形或特别定位所述组件或配件，并用特定线扫描策略(specific hatching strategy)扫描所述组件或配件，以引入残余应力，使得在所述相应热处理步骤中各向异性的晶粒伸长。