[发明专利]一种3D打印增强体/Ti2

摘要

本发明公开了一种3D打印增强体/Ti2AlNb基复合材料及其制备方法，属于金属材料制造领域。制备方法包括：(1)以Ti2AlNb球形预合金粉为基体，以TiB2、石墨烯或TiC粉为增强颗粒；(2)将所选粉料混合进行机械搅拌；(3)将预搅拌后的粉料进行干法球磨混粉；(4)用计算机设计所需试样的三维图形，将绘制程序输入到3D打印机中；(5)将球磨后的混合粉料按照预设程序层层扫描，最终制备出所需复合材料。本发明工艺简单，各组分之间具有优异的稳定性，增强相与基体结合紧密且在激光熔化过程中生成的第二相在金属内部形成钉扎作用；增强相和第二相共同作用产生细晶强化效果，可消除3D打印后材料存在的缺陷。本发明复合材料的平均晶粒尺寸小且材料的硬度和摩擦磨损性能都显著优化。

主权项

1.一种3D打印增强体/Ti₂AlNb基复合材料及其制备方法，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；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；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；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。