本发明专利技术公开了一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼 15～18、铌 10～12、锂 1～3、铷0～3，锡铋合金 0～3，预合金SCuP粉末1～4、锌 1～2，铜 1～2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末。本发明专利技术领用高熔点金属粉末作为骨架金属，保留其固相核心，低熔点金属粉末作为粘结金属配合铜、锌和预合金SCuP粉末克服“球化”现象，从而提高制得的三维零件的硬度和表面质量。
High strength metal powder applied to selective laser sintering technology and process thereof
The high strength of the invention discloses a method used in selective laser sintering technology of metal powder, the weight of components are as follows: 15 ~ 18 molybdenum and niobium 10 ~ 12, 1 ~ 3 lithium, rubidium 0 ~ 3, 0 ~ 3 tin bismuth alloy, alloy powder pre SCuP 1 ~ 4. Zinc 1 ~ 2, 1 ~ 2 copper; the lithium, rubidium and tin bismuth alloy for the deposition of an average particle diameter of 0.1 ~ 3 micron sub micron metal powder, molybdenum and niobium as the average particle size of 15 to 45 micron metal powder. The present invention led with a high melting point metal powder as matrix metal, retains its solid core, low melting point metal powder as bonding metal complexes of copper and zinc alloy powder and pre SCuP to overcome the \ball\ phenomenon, so as to improve the hardness and surface quality of parts produced by 3D.
【技术实现步骤摘要】
一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末及其工艺
本专利技术涉及金属材料领域，尤其涉及一种应用于激光烧结技术的高强度金属粉末及其工艺。
技术介绍
3D打印技术目前已成为全球最关注的的新兴技术之一，这种新兴的生产方式与其他数字化生产模式一起推动第三次工业革命的实现。3D打印技术，就是在计算机中将3DCAD模型分成若干层，通过3D打印设备在一个平面上按照3DCAD层图形，将塑料、金属甚至生物组织活性细胞等材料烧结或者黏合在一起，然后再一层一层的叠加起来。通过每一层不同的图形的累积，最后形成一个三维物体金属零件。3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展及推广应用的需求，利用快速成型直接制造金属功能零件成为了快速成型主要的发展方向。目前可用于直接制造金属功能零件的快速成型方法主要有：包括选择性激光烧结技术（SelectiveLaserSintering,SLS）、直接金属粉末激光烧结技术(DirectMetalLaserSinteringDMLS)、选区激光熔化技术（SelectiveLaserMelting,SLM）、激光近净成形技术（LaserEngineeredNetShaping,LENS）和电子束选区熔化技术（ElectronBeamSelectiveMelting,EBSM）。制约3D打印技术迅速发展的其中一个瓶颈是打印材料，特别是金属打印材料。选择性激光烧结技术的整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉,控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。SLS工艺采用半固态液相烧结机制，粉体未发生完全熔化，虽可在一定程度上降低成形材料积聚的热应力，但成形件中含有未熔固相颗粒，直接导致孔隙率高、致密度低、拉伸强度差、表面粗糙度高等工艺缺陷，在SLS半固态成形体系中，固液混合体系粘度通常较高，导致熔融材料流动性差，将出现SLS快速成形工艺特有的冶金缺陷——“球化”效应。球化现象不仅会增加成形件表面粗糙度，更会导致铺粉装置难以在已烧结层表面均匀铺粉后续粉层，从而阻碍SLS过程顺利开展。由于烧结好的零件强度较低,需要经过后处理才能达到较高的强度并且制造的三维零件普遍存在强度不高、精度较低及表面质量较差等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的不足，提供一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，从而有效解决“球化”效应，制得强度高、表面质量好的三维零件。本专利技术采用的技术方案是：一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼15～18、铌10～12、锂1～3、铷0～3，锡铋合金0～3，预合金SCuP粉末1～4、锌1～2，铜1～2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末。一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末的制备工艺，包括如下步骤：（1）采用物理气相沉淀法或化学气相沉淀法制备出平均粒径在0.1～3的亚微米级金属粉末锂、铷和锡铋合金；（2）将钼、铌、铜和锌的金属原料分别进行熔炼、打渣制得金属熔浆，对金属熔浆进行超生雾化处理、冷凝制得平均粒径为15～45微米的金属粉末；（3）将制得的平均粒径在0.1～3亚微米级金属粉末、平均粒径为15～45微米的金属粉末和预合金SCuP粉末混合，在干燥介质氩气的作用下，先进行球磨，再进行机械搅拌。作为本专利技术的进一步改进，所述预合金SCuP粉末中加入微量的Ag和P。作为本专利技术的进一步改进，步骤（3）中充入氩气至真空压力达到0.04～0.06MPa进行连续蒸发；步骤（3）中球磨时间为60～70min，转速为350～400r/min，机械搅拌时间为30～40min，搅拌速率为120～180r/min。本专利技术采用的有益效果是：本专利技术领用高熔点金属粉末作为骨架金属，保留其固相核心，低熔点金属粉末作为粘结金属配合铜、锌和预合金SCuP粉末克服“球化”现象，从而提高制得的三维零件的硬度和表面质量。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术做进一步的说明。实施例1，一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼15、铌10、锂1、铷1，锡铋合金1.5，预合金SCuP粉末1、锌1，铜2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末。确保细粉量控制在10%左右，进而克服“球化”现象。一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末的制备工艺，包括如下步骤：（1）采用物理气相沉淀法或化学气相沉淀法制备出平均粒径在0.1～3的亚微米级金属粉末锂、铷和锡铋合金；（2）将钼、铌、铜和锌的金属原料分别进行熔炼、打渣制得金属熔浆，对金属熔浆进行超生雾化处理、冷凝制得平均粒径为15～45微米的金属粉末；（3）将制得的平均粒径在0.1～3亚微米级金属粉末、平均粒径为15～45微米的金属粉末和预合金SCuP粉末混合，充入氩气至真空压力达到0.04MPa进行连续蒸发，先进行球磨，球磨时间为60min，转速为350r/min；再进行机械搅拌,搅拌时间为30min，搅拌速率为120r/min。实施例2，一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼18、铌12、锂1、铷1，锡铋合金1，预合金SCuP粉末1、锌2，铜2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末，所述预合金SCuP粉末中加入微量的Ag和P。确保细粉量控制在10%左右，进而克服“球化”现象。一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末的制备工艺，包括如下步骤：（1）采用物理气相沉淀法或化学气相沉淀法制备出平均粒径在0.1～3的亚微米级金属粉末锂、铷和锡铋合金；（2）将钼、铌、铜和锌的金属原料分别进行熔炼、打渣制得金属熔浆，对金属熔浆进行超生雾化处理、冷凝制得平均粒径为15～45微米的金属粉末；（3）将制得的平均粒径在0.1～3亚微米级金属粉末、平均粒径为15～45微米的金属粉末和预合金SCuP粉末混合，充入氩气至真空压力达到0.06MPa进行连续蒸发，先进行球磨，球磨时间为70min，转速为400r/min；再进行机械搅拌,搅拌时间为40min，搅拌速率为180r/min。实施例3，一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼17、铌11、锂1,锡铋合金0.5，预合金SCuP粉末2、锌2，铜2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末，所述预合金SCuP粉末中加入微量的Ag和P。确保细粉量控制在10%左右，进而克服“球化”现象。一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末的制备工艺，包括如下步骤：（1）采用物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼 15～18、铌 10～12、锂 1～3、铷0～3，锡铋合金 0～3，预合金SCuP粉末1～4、锌 1～2，铜 1～2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末。
【技术特征摘要】
1.一种应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末，其重量组份包括如下：钼15～18、铌10～12、锂1～3、铷0～3，锡铋合金0～3，预合金SCuP粉末1～4、锌1～2，铜1～2；所述锂、铷和锡铋合金为采用沉积法制备成平均粒径为0.1～3微米的亚微米级金属粉末，所述钼和铌为平均粒径为15～45微米的金属粉末。2.根据权利要求1所述的一种应用于选择性激光烧结技术的高强度粉末，其特征是所述预合金SCuP粉末中加入微量的Ag和P。3.一种制作如权利要求1所述的应用于选择性激光烧结技术的高强度金属粉末的制备工艺，其特征是包括如下步骤：（1）采用物理气相沉淀法或化学气相沉淀法制备出平均粒径在0.1～3的亚微米级金属粉末...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪群友，华盟章，
申请(专利权)人：铜陵元一精工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。