System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种压铸模具用3D打印粉末及其应用制造技术_技高网

一种压铸模具用3D打印粉末及其应用制造技术

技术编号:42357879 阅读:10 留言:0更新日期:2024-08-16 14:43
本申请涉及金属粉末领域,具体公开了一种压铸模具用3D打印粉末及其应用。压铸模具用3D打印粉末包括以下质量百分比的各组分:C:0.18‑0.3%,Si:0‑0.4%,Mn:0.2‑0.5%,Cr:3.5‑6.5%,Mo:0.6‑1.8%,V:0.3‑0.8%,Ni:3‑8%,余量为Fe。本申请的压铸模具用3D打印粉末可用于压铸模具的3D打印制造,其具有强度高、韧性优异、成品无裂纹的优点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及金属粉末领域,更具体地说,它涉及一种压铸模具用3d打印粉末及其应用。


技术介绍

1、3d打印技术通过逐层堆积粉末状材料,可以制造出具有复杂形状和内部结构的模具零件,突破了传统加工方法的限制。这种设计自由度的提升使得压铸模具的制造更加精准和高效,满足了现代制造业对高精度、高质量的压铸模具的需求。

2、目前,压铸模具用3d打印粉末主要由18ni300时效硬化钢粉及h13类模具钢粉两大类构成。前者存在co、ni等贵元素用量高、价格贵、易粘铝、导热差、韧性低等问题,后者存在韧性差、打印易裂等问题。这些特性造成用这些材料打印的压铸模具部件使用寿命不佳,易开裂。

3、综上,亟待开发一种新型压铸用3d打印粉末,具有贵元素用量低、成本合理、易打印、韧性高、热导率高的新材料粉末,使3d打印的模具部件具有更高的寿命,并具有更低的成本。


技术实现思路

1、为了提高压铸模具用3d打印粉末的韧性、强度,使3d打印粉末具有较佳的热导率、淬透性、抗回火软化性能等,并降低元素成本,本申请提供一种压铸模具用3d打印粉末及其应用。

2、本申请提供的一种,采用如下的技术方案:

3、第一方面,本申请提供一种压铸模具用3d打印粉末,采用如下的技术方案:

4、一种压铸模具用3d打印粉末,包括以下质量百分比的各组分:

5、c:0.18-0.3%,si:0-0.4%,mn:0.2-0.5%,cr:3.5-6.5%,mo:0.6-1.8%,v:0.3-0.8%,ni:3-8%,余量为fe。

6、通过采用上述技术方案,本申请以cr-mo-v合金体系为主体,开发出具备前者各项优势,且焊接性更加优秀的cr-mo-v-ni合金体系,以cr-mo-v-ni合金体系为基础,开发了具有高焊接性的3d打印粉末,有利于缓解粉末打印易裂的问题;本申请中的cr-mo-v-ni合金体系创造性地优化了碳-镍-马氏体碳含量设计,确保了高韧性、低膨胀的板条马氏体的形成,在提供优异韧性的同时,具备极为优良的焊接性,打印不易开裂。

7、本申请对3d打印粉末体系进行了降c增ni处理,合理调整了c和ni的含量,并相应调整其他组分含量,使具有较低的c含量的同时仍具有较佳的硬度和强度,并且ni含量的增加显著提高了3d粉末的韧性、可焊接、耐腐蚀性能和热导率,并且使ni含量不至于过高而使残奥增加、抗回火软化性能降低;并且,通过合理控制ni、mo的含量,提高了3d打印粉末的热导率和耐热性能。

8、本申请在降低c含量的同时,合理调整mo与v的含量,使3d打印粉末的二次硬化峰更为明显,并具有充足的抗回火软化能力,且耐热性能好、硬度高,满足应用需求,并且大大降低了元素成本。

9、本申请专利技术人通过大量的创造性劳动确定了3d打印粉末体系中的cr及v的质量百分含量,确保了3d打印粉末具有充分的淬透性以满足应用要求,同时使v的质量百分含量不至于过多,有效避免引起晶界二次碳化物析出而导致的脆性增高。

10、综上所述,本申请通过对3d打印粉末各元素含量进行优化调整,能够使3d打印制品具有优异的硬度、强度和韧性,且热导率高,耐热性好,焊接性能优异,制品不易开裂,使用寿命长,具有较高的应用效果,且元素成本低,应用前景广泛。

11、优选的,所述压铸模具用3d打印粉末包括以下质量百分比的各组分:c:0.18-0.28%,si:0.1-0.36%,mn:0.25-0.48%,cr:3.6-6.0%,mo:0.8-1.6%,v:0.3-0.6%,ni:3.5-6.8%,余量为fe

12、进一步优选的,所述压铸模具用3d打印粉末包括以下质量百分比的各组分:

13、c:0.25%,si:0.1%,mn:0.45%,cr:5.2%,mo:1.2%,v:0.4%,ni:6%,余量为fe。

14、通过采用上述技术方案,进一步优化3d打印粉末的组分配比,使得3d打印成品具有更佳的冲击韧性,并减少裂纹、孔洞缺陷。

15、优选的,所述压铸模具用3d打印粉末的粉末粒径为15-53μm。

16、优选的,所述压铸模具用3d打印粉末由气体雾化法制得。

17、第二方面,本申请提供一种压铸模具用3d打印粉末的应用,采用如下的技术方案:

18、一种压铸模具用3d打印粉末的应用,应用于压铸模具的3d打印制造。

19、优选的,所述3d打印的激光功率为150-450w,所述3d打印的扫描速率为600-1400mm/s,所述3d打印的分层厚度为30-100微米,所述3d打印的扫描线间距为0.05-0.1mm。

20、优选的,所述3d打印的激光功率为160-380w,所述3d打印的扫描速率为800-1200mm/s,所述3d打印的分层厚度为0.03-0.06mm,所述3d打印的扫描线间距为0.08mm。

21、通过采用上述技术方案,3d打印的工艺参数会影响压铸模具成品的性能,专利技术人通过创造性劳动选择了上述参数范围,能够进一步提高压铸模具的强度、韧性和耐热性能等。

22、第三方面,本申请提供一种压铸模具,采用如下的技术方案:

23、一种压铸模具,以上述的压铸模具用3d打印粉末为原料,经3d打印制得。

24、优选的,所述3d打印的激光功率为150-450w,所述3d打印的扫描速率为600-1400mm/s,所述3d打印的分层厚度为0.03-0.1mm,所述3d打印的扫描线间距为0.05-0.1mm。

25、优选的,所述压铸模具用3d打印粉末经3d打印后需进行时效热处理以制得所述压铸模具,所述时效热处理的时效/回火温度为530-600℃,时效时间为1-3h,所述时效热处理的淬火温度为980-1050℃,所述时效热处理的奥氏体化保温时间为10-50min,所述时效热处理的冷却方式为高压气淬。

26、通过采用上述技术方案,进一步提高压铸模具成品的硬度和冲击韧性,减少裂纹和孔洞,有利于保证压铸模具的使用寿命并降低早期脆裂。

27、优选的,所述压铸模具的洛氏硬度不小于50hrc,冲击功为55-60j,热导率为28-30wm℃。

28、综上所述,本申请具有以下有益效果:

29、1、本申请通过优化各组分质量百分比,显著提高压铸模具的强度、冲击韧性和使用性能,能够使压铸模具的洛氏硬度不小于50hrc,冲击功为55-60j,热导率为28-30wm℃。

30、2、本申请提供的压铸模具用3d打印粉末成分配比更合理,且成本较低,应用前景广泛。

31、3、本申请在优化3d打印粉末成分配比的基础上,相应优化3d打印参数,使得压铸模具具有更加优异的冲击韧性,并且显著减少裂纹、孔洞缺陷,提高压铸模具的使用寿命和使用性能。

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【技术保护点】

1.一种压铸模具用3D打印粉末,其特征在于,包括以下质量百分比的各组分:

2.根据权利要求1所述的压铸模具用3D打印粉末,其特征在于:所述压铸模具用3D打印粉末包括以下质量百分比的各组分:

3.根据权利要求1所述的压铸模具用3D打印粉末,其特征在于:所述压铸模具用3D打印粉末的粉末粒径为15-53μm。

4.根据权利要求1所述的压铸模具用3D打印粉末,其特征在于:所述压铸模具用3D打印粉末由气体雾化法制得。

5.一种权利要求1-4任一项所述的压铸模具用3D打印粉末的应用,其特征在于,应用于压铸模具的3D打印制造。

6.根据权利要求5所述的压铸模具用3D打印粉末的应用,其特征在于:所述3D打印的激光功率为150-450W,所述3D打印的扫描速率为600-1400mm/s,所述3D打印的分层厚度为0.03-0.1mm,所述3D打印的扫描线间距为0.05-0.1mm。

7.一种压铸模具,其特征在于,以权利要求1-4任一项所述的压铸模具用3D打印粉末为原料,经3D打印制得。

8.根据权利要求7所述的压铸模具,其特征在于,所述3D打印的激光功率为150-450W,所述3D打印的扫描速率为600-1400mm/s,所述3D打印的分层厚度为0.03-0.1mm,所述3D打印的扫描线间距为0.05-0.1mm。

9.根据权利要求8所述的压铸模具,其特征在于,所述3D打印的激光功率为160-380W,所述3D打印的扫描速率为800-1200mm/s,所述3D打印的分层厚度为0.03-0.06mm,所述3D打印的扫描线间距为0.08mm。

10.根据权利要求7所述的压铸模具,其特征在于,所述压铸模具的洛氏硬度不小于50HRC,冲击功为55-60J,热导率为28-30Wm℃。

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【技术特征摘要】

1.一种压铸模具用3d打印粉末,其特征在于,包括以下质量百分比的各组分:

2.根据权利要求1所述的压铸模具用3d打印粉末,其特征在于:所述压铸模具用3d打印粉末包括以下质量百分比的各组分:

3.根据权利要求1所述的压铸模具用3d打印粉末,其特征在于:所述压铸模具用3d打印粉末的粉末粒径为15-53μm。

4.根据权利要求1所述的压铸模具用3d打印粉末,其特征在于:所述压铸模具用3d打印粉末由气体雾化法制得。

5.一种权利要求1-4任一项所述的压铸模具用3d打印粉末的应用,其特征在于,应用于压铸模具的3d打印制造。

6.根据权利要求5所述的压铸模具用3d打印粉末的应用,其特征在于:所述3d打印的激光功率为150-450w,所述3d打印的扫描速率为600-1400mm/s,所述3d打印的分层厚度为0.03-0.1mm,所述3d打...

【专利技术属性】
技术研发人员:由洋胡斌刘仕龙
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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