[发明专利]一种利用激光选区熔化技术制备24CrNiMo贝氏体合金钢的方法

权利要求书

1.利用激光选区熔化技术制备24CrNiMo贝氏体合金钢的方法，其特征在于，该方法包括利用激光器按照预先设定的激光选区熔化扫描路径对铺展在基板上的24CrNiMo合金钢粉末进行扫描至粉末熔化的步骤，其中所述进行扫描时的工艺参数为：激光器输出功率P为1800-2200W，矩形光斑尺寸D为4×4mm，激光束扫描速度V为6-10mm/s，搭接率η为30-50％，铺展在基板上的24CrNiMo合金钢粉末的厚度为0.6-0.8mm，所用激光选区熔化体能量密度ω为137.5J/mm³～178.6J/mm³；

所述的24CrNiMo合金钢粉末按照质量百分含量由如下合金元素组成：C：0.20-0.30％、Cr：0.9-1.2％、Ni：0.9-1.2％、Mo：0.3-0.6％、Mn:0.8-1.2％、Si：0.5-0.6％、O:0.01-0.03％、余量为Fe；

所述的24CrNiMo合金钢粉末的粒径为15-53μm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板为Q235钢，基板的厚度为10mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将24CrNiMo合金钢粉末在80-100℃下烘干5-8h；

(2)构建待成形零件的三维模型，利用激光器自带的编程软件，将待成形零件的三维数据进行分层离散处理，每层厚度均匀，厚度为0.6-0.8mm，将零件的三维数据信息转变为二维数据，编写激光选区熔化时的激光扫描路径；

(3)在激光选区熔化设备中，将基板固定在铺粉装置成形缸中可升降的工作台上，将步骤(1)的24CrNiMo合金钢粉末均匀铺展在所述基板上，铺粉厚度0.6-0.8mm；

(4)运行激光选区熔化设备，打开保护气体，往铺粉装置成形缸中通入保护气体进行保护；激光器按照步骤(2)中编写的激光扫描路径对基板上铺展好的24CrNiMo合金钢粉末进行扫描，粉末层完全熔化并快速凝固，形成完全冶金结合的合金钢沉积层，完成一层打印，其中所述进行扫描时的工艺参数为：激光器输出功率P为1800-2200W，矩形光斑尺寸D为4×4mm，激光束扫描速度V为6-10mm/s，搭接率η为30-50％；

(5)完成一层打印后，将成形缸下降一层粉末厚度的高度，在前一层合金钢沉积层上再均匀铺上所述24CrNiMo合金钢粉末，粉末厚度为0.6-0.8mm；

(6)重复步骤(4)～(5)，直至待成形零件按照步骤(2)中预先构建的扫描路径加工完成，然后关闭选区熔化系统，待零件冷却至室温时取出；整个制备过程是在保护气气氛中进行的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述基板使用前，将表面用角磨机打磨至表面粗糙度不大于Ra8.0，并用无水乙醇清洗。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述的保护气体为氩气、氮气中的一种，保护气体的纯度为99.9％。