[发明专利]一种3D打印增强体/Ti2

权利要求书

1.一种3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤(1)，粉料的选择：以旋转电极法制备的Ti₂AlNb球形预合金粉为基体，以TiB₂、石墨烯碳纳米片或TiC粉为增强颗粒，其中Ti₂AlNb预合金粉末的粒径为53μm~180μm，增强颗粒TiB₂、TiC粉末的粒径为0.1μm~10μm；石墨烯碳纳米片层数为1~50层；

步骤(2)，混合粉料预搅拌：将步骤(1)所选粉料按照增强颗粒质量为混合粉总质量的0.5%~25%混合，放入V型搅拌机进行机械搅拌30min~60min；

步骤(3)，球磨混粉：将步骤(2)处理后得到的预搅拌粉料进行干法球磨混粉，使添加相粉末和Ti₂AlNb预合金粉充分混合，并且使得到的混合粉料的颗粒大小均匀，其中球磨混粉时球磨罐抽真空或充入惰性气体，球磨转速为300r/min~600r/min，球磨时间为12h~25h，球料比为(3~20):1；

步骤(4)，3D打印机的三维建模和参数设置：用计算机设计所需试样的三维图形，将绘制命令程序输入到3D打印机中，参数设置：激光功率为200~1100W，扫描速度为0.05~1m/min，脉冲电流60~220A；

步骤(5)，将步骤(3)处理后得到的混合粉料预铺在3D打印机的基板上，启动3D打印机，激光束按照预设程序扫描，预设程序中激光束扫描方式为：第n层从左向右水平扫描，第n+1层扫描方向垂直于第n层扫描方向，第n+2层扫描方向与第n层扫描方向相反，第n+3层扫描方向与第n+1层扫描方向相反；

步骤(6)，完成步骤(5)预设扫描后，将升降工作台下降一定高度，保证离焦量不变，重复步骤(5)操作，层层累加制备出所需复合材料。

2.根据权利要求1所述3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，机械搅拌时，混合粉末置于真空或惰性气体氛围。

3.根据权利要求1所述3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所用研磨小球材质为不锈钢或氧化锆，研磨罐材质为不锈钢或氧化锆。

4.根据权利要求1所述3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)(5)(6)中，操作环境为真空或惰性气体氛围。

5.上述权利要求1~4任一方法制备的3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料。

6.根据权利要求5所述3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料，其特征在于，其平均显微硬度为369.31HV~1676.21HV，平均摩擦系数为0.446~0.817，磨损率为2.896×10^-4 mm³·N^-1·m^-1~5.113×10^-4 mm³·N^-1·m^-1。