【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增材制造，尤其是涉及一种3d打印用高温合金及其3d打印方法、3d打印结构件。
技术介绍
1、增材制造技术因其加工复杂构件能力强、加工周期短、无需工装模具等显著优点而得到广泛关注。与传统铸锻加工制造工艺相比，增材制造凝固过程中温度梯度高、冷却速度快，而且要经历高能量密度热源周期性、剧烈、非稳态、循环加热和冷却等超常冶金过程，导致增材制造结构件的性能与传统铸锻加工结构件的性能显著不同。
2、随着火箭发动机的发展，目前国内外较多型号火箭发动机热端部件已经开始使用增材制造方式制备，以缩短部件制备周期，减少部件制备成本。但热端部件复杂的服役工作环境要求合金不仅要具备良好的增材制造工艺性，还要具备优异的抗富氧烧蚀能力。然而现有的高温合金难以同时满足上述要求。因此，研制一种增材制造合金，以达到火箭发动机对热端部件的增材制造工艺性及抗富氧烧蚀能力的要求具有重要意义。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供3d打印用高温合金，兼顾3d打印工艺性、力学性能以及抗富氧烧蚀性能。
2、本专利技术的另一目的在于提供3d打印用高温合金的3d打印方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供一种3d打印结构件，具有优异的抗富氧烧蚀性能。
4、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供了3d打印高温合金，包括按质量百分数计的如下组分：
5、cr 8%～10%、mo 3.6%～5%、nb
6、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印用高温合金，包括按质量百分数计的如下组分：
7、cr 8.5%～10%、mo 4%～5%、nb 4%～5%、ti 0.6%～1%、al 0.6%～1.2%、fe 13%～15%、v 0.3%～0.6%、cu 0.1%～1%、c 0.015%～0.05%、mn 0.001%～0.5%、si 0.01%～0.5%、zr 0.01%～0.02%、ce 0.01%～0.05%、b 0.001%～0.011%，余量为ni和不可避免的杂质。
8、本专利技术另一方面提供了上述任意一种所述的3d打印用高温合金的3d打印方法，包括如下步骤：
9、在真空或保护气氛下对所述3d打印用高温合金的粉末进行3d打印；
10、所述3d打印中，激光功率为195～205w，扫描速度为1500～1650mm/s。
11、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印中，扫描间距为55～75μm，单层铺粉的厚度为25～38μm。进一步地，所述3d打印中，光斑直径为60～75μm。
12、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印方法还包括：将所述3d打印得到的打印态结构件进行固溶处理和时效处理。
13、在本专利技术的具体实施方式中，所述固溶处理包括：于1020～1050℃保温0.5～4h后，空冷。进一步地，所述时效处理包括：于710～730℃保温处理14～16h后，空冷；然后于620～650℃保温处理9～11h后，空冷。
14、在本专利技术的具体实施方式中，所述粉末的粒径为15～53μm。
15、本专利技术又一方面提供了一种3d打印结构件，主要由上述任意一种所述的3d打印方法制得。
16、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印结构件的室温性能满足：抗拉强度≥1260mpa，屈服强度≥1125mpa，断面延伸率≥18%，断面收缩率≥45%。
17、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印结构件的500℃高温性能满足：抗拉强度≥1100mpa，屈服强度≥1000mpa，断面延伸率≥16%，断面收缩率≥34%。
18、在本专利技术的具体实施方式中，所述3d打印结构件，在室温、5mpa、纯氧、al条引燃条件下的抗富氧烧蚀性能满足：燃烧长度≤30mm。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、（1）本专利技术通过对合金成分种类和用量的调控，使其在兼顾3d打印工艺性的同时，显著提高抗富氧烧蚀性能，同时提高室温和高温拉伸性能；
21、（2）本专利技术采用适宜的3d打印工艺，能够在保证工艺性的同时，显著改善3d打印结构件的拉伸性能和抗富氧烧蚀性能，使其满足火箭发动机热端部件的性能要求。
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1.3D打印用高温合金，其特征在于，包括按质量百分数计的如下组分：
2.根据权利要求1所述的3D打印用高温合金，其特征在于，包括按质量百分数计的如下组分：
3.3D打印用高温合金的3D打印方法，其特征在于，包括如下步骤：在真空或保护气氛下对权利要求1或2所述的3D打印用高温合金的粉末进行3D打印；
4.根据权利要求3所述的3D打印方法，其特征在于，所述3D打印中，扫描间距为55～75μm，单层铺粉的厚度为25～38μm，光斑直径为60～75μm。
5.根据权利要求3所述的3D打印方法，其特征在于，还包括：将所述3D打印得到的打印态结构件进行固溶处理和时效处理。
6.根据权利要求5所述的3D打印方法，其特征在于，所述固溶处理包括：于1020～1050℃保温0.5～4h后，空冷；
7.根据权利要求3所述的3D打印方法，其特征在于，所述粉末的粒径为15～53μm。
8.3D打印结构件，其特征在于，主要由权利要求3～7任一项所述的3D打印方法制得。
9.根据权利要求8所述的3D打印结构件，其特
10.根据权利要求8所述的3D打印结构件，其特征在于，在室温、5MPa、纯氧、Al条引燃条件下的抗富氧烧蚀性能满足：燃烧长度≤30mm。
...【技术特征摘要】
1.3d打印用高温合金，其特征在于，包括按质量百分数计的如下组分：
2.根据权利要求1所述的3d打印用高温合金，其特征在于，包括按质量百分数计的如下组分：
3.3d打印用高温合金的3d打印方法，其特征在于，包括如下步骤：在真空或保护气氛下对权利要求1或2所述的3d打印用高温合金的粉末进行3d打印；
4.根据权利要求3所述的3d打印方法，其特征在于，所述3d打印中，扫描间距为55～75μm，单层铺粉的厚度为25～38μm，光斑直径为60～75μm。
5.根据权利要求3所述的3d打印方法，其特征在于，还包括：将所述3d打印得到的打印态结构件进行固溶处理和时效处理。
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑾，胥国华，赵威，赵光普，于月光，张连杰，
申请(专利权)人：北京钢研高纳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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