本發(fā)明屬于有色金屬粉末的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3d打印用dd5鎳基高溫合金粉末的制備方法。

背景技術(shù)：

dd5合金為國內(nèi)自主研制的第二代鎳基單晶高溫合金，具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能，用于制作新型航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)鈾C(jī)渦輪葉片，可以在苛刻的情況下服役。隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展，新型結(jié)構(gòu)的氣冷空心葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，采用傳統(tǒng)精密鑄造工藝無法制備。金屬3d打印技術(shù)的發(fā)展，為生產(chǎn)復(fù)雜形狀零部件提供了新的途徑，而金屬3d打印技術(shù)主要采用流動性良好的球形粉末為原料，并且要求粉末具有合適的粒度和較低的雜質(zhì)含量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為滿足3d打印技術(shù)對鎳基高溫合金粉末的需求，本發(fā)明的目的在于提供一種3d打印用dd5鎳基高溫合金粉末的制備方法，通過該方法批量制備出顆粒尺寸均勻、高球形度、低雜質(zhì)含量的球形dd5合金粉，能滿足航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種3d打印用dd5鎳基高溫合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

1）按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)%為：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量為ni的化學(xué)成分配比進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)熔煉制備直徑>80mm的dd5母合金錠，切除頭部縮孔等缺陷；

2）采用高真空熱處理爐對dd5母合金錠進(jìn)行成分均勻化熱處理，熱處理工藝為：1300-1350℃/12-24h/爐冷至室溫，熱處理過程中真空度<5×10-4pa；

3）將dd5合金錠精加工成直徑為70-80mm、長度為400-800mm的電極棒，且圓度偏差小于0.05mm，直線度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；

4）采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備dd5合金粉末，電極轉(zhuǎn)速為：15000-25000r/min，等離子槍功率為50-90kw，采用惰性氣體作為保護(hù)氣體，充入霧化室的惰性氣體溫度控制在-50℃～0℃；

5）在惰性氣體保護(hù)下，采用超聲波振動篩對制得的球形dd5合金粉末進(jìn)行篩分處理，篩網(wǎng)目數(shù)為：100目及270目，得到中粉粒徑為53-106μm，細(xì)粉粒徑為15-53μm的球形dd5合金粉末。

所述的步驟2）制粉過程惰性氣體應(yīng)為氦氣、氬氣或氬氦混合氣體，氣體中氧含量應(yīng)小于0.0001%，粉末增氧量為10-30ppm。

本發(fā)明的有益效果在于：

1）本發(fā)明通過長時間均勻化熱處理消除真空感應(yīng)熔煉過程中形成的枝晶組織及成分偏析，避免粉末制備過程中產(chǎn)生由高熔點析出相形成的不熔塊等異型粉末。

2）本發(fā)明通過惰性氣體保護(hù)下等離子旋轉(zhuǎn)離心霧化工藝，采用大功率等離子槍使合金熔化，在超高轉(zhuǎn)速條件下，批量制備出流動性良好的球形dd5合金粉末，氧含量可控制在小于100ppm。

3）本發(fā)明通過惰性氣體保護(hù)下超聲振動篩分工藝分別獲得15-53μm，53-106μm粒度范圍內(nèi)粉末，分別應(yīng)用于激光3d打印與電子束3d打印，滿足不同高能束流為熱源的3d打印技術(shù)的應(yīng)用需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明高品質(zhì)dd5合金粉末的掃描電鏡照片。

圖2為本發(fā)明高品質(zhì)dd5合金粉末的高倍掃描照片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例1

一種3d打印用dd5鎳基高溫合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

1）按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)%為：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量為ni的化學(xué)成分配比進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)熔煉制備直徑為100mm的dd5母合金錠，切除頭部縮孔等缺陷；

2）采用高真空熱處理爐對dd5母合金錠進(jìn)行成分均勻化熱處理，熱處理工藝為：1300℃熱化處理24h，再爐冷至室溫，熱處理過程中真空度<5×10-4pa；

3）將dd5合金錠精加工成直徑為70mm、長度為400mm的電極棒，且圓度偏差小于0.05mm，直線度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；

4）采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備dd5合金粉末，電極轉(zhuǎn)速為：15000r/min，等離子槍功率為50kw，采用惰性氣體作為保護(hù)氣體，充入霧化室的惰性氣體溫度控制在-50℃；

5）在惰性氣體保護(hù)下，采用超聲波振動篩對制得的球形dd5合金粉末進(jìn)行篩分處理，篩網(wǎng)目數(shù)為：100目及270目，得到中粉粒徑為53μm，細(xì)粉粒徑為15μm的球形dd5合金粉末。

所述的步驟2）制粉過程惰性氣體應(yīng)為氦氣、氬氣或氬氦混合氣體，氣體中氧含量應(yīng)小于0.0001%，粉末增氧量為10ppm。

通過該方法批量制備出顆粒尺寸均勻、高球形度、無空心粉的球形dd5高溫合金粉，能滿足金屬3d打印領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

實施例2

一種3d打印用dd5鎳基高溫合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

1）按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)%為：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量為ni的化學(xué)成分配比進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)熔煉制備直徑120mm的dd5母合金錠，切除頭部縮孔等缺陷；

2）采用高真空熱處理爐對dd5母合金錠進(jìn)行成分均勻化熱處理，熱處理工藝為：1350℃熱化處理12h，在爐冷至室溫，熱處理過程中真空度<5×10-4pa；

3）將dd5合金錠精加工成直徑為80mm、長度為800mm的電極棒，且圓度偏差小于0.05mm，直線度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；

4）采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備dd5合金粉末，電極轉(zhuǎn)速為：25000r/min，等離子槍功率為90kw，采用惰性氣體作為保護(hù)氣體，充入霧化室的惰性氣體溫度控制在0℃；

5）在惰性氣體保護(hù)下，采用超聲波振動篩對制得的球形dd5合金粉末進(jìn)行篩分處理，篩網(wǎng)目數(shù)為：100目及270目，得到中粉粒徑為106μm，細(xì)粉粒徑為53μm的球形dd5合金粉末。

所述的步驟2）制粉過程惰性氣體應(yīng)為氦氣、氬氣或氬氦混合氣體，氣體中氧含量為0.00009%，粉末增氧量為30ppm。

通過該方法批量制備出顆粒尺寸均勻、高球形度、無空心粉的球形dd5高溫合金粉，能滿足金屬3d打印領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

實施例3

一種3d打印用dd5鎳基高溫合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

1）按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)%為：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量為ni的化學(xué)成分配比進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)熔煉制備直徑>80mm的dd5母合金錠，切除頭部縮孔等缺陷；

2）采用高真空熱處理爐對dd5母合金錠進(jìn)行成分均勻化熱處理，熱處理工藝為：1300-1350℃/12-24h/爐冷至室溫，熱處理過程中真空度<5×10-4pa；

3）將dd5合金錠精加工成直徑為75mm、長度為650mm的電極棒，且圓度偏差小于0.05mm，直線度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；

4）采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備dd5合金粉末，電極轉(zhuǎn)速為：20000r/min，等離子槍功率為75kw，采用惰性氣體作為保護(hù)氣體，充入霧化室的惰性氣體溫度控制在-25℃；

5）在惰性氣體保護(hù)下，采用超聲波振動篩對制得的球形dd5合金粉末進(jìn)行篩分處理，篩網(wǎng)目數(shù)為：100目及270目，得到中粉粒徑為83μm，細(xì)粉粒徑為35μm的球形dd5合金粉末。

所述的步驟2）制粉過程惰性氣體應(yīng)為氦氣、氬氣或氬氦混合氣體，氣體中氧含量應(yīng)小于0.0001%，粉末增氧量為20ppm。

通過該方法批量制備出顆粒尺寸均勻、高球形度、無空心粉的球形dd5高溫合金粉，能滿足金屬3d打印領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

參見圖1，圖1說明了所制得的dd5合金球形粉末具有高球形度，平均粒徑小于50μm。

參見圖2，圖2說明了所制得的dd5合金球形粉末微觀組織為細(xì)小的胞狀晶組織。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

一種3D打印用DD5高溫合金粉末的制備方法，包括以下步驟：1）按照名義成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：Cr7.0%，Co7.5%，W5.0%，Al6.2%，Ta6.5%，Mo1.5%，Re3.0%，Hf0.15%，C0.05%，余量為Ni進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)熔煉制備直徑>80mm的DD5母合金錠，切除頭部縮孔的缺陷；2）采用高真空熱處理爐對DD5母合金錠進(jìn)行成分均勻化熱處理，再爐冷至室溫，熱處理過程中真空度<5×10?4Pa；3）將DD5合金錠精加工成的電極棒；4）采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法制備DD5合金粉末，采用惰性氣體作為保護(hù)氣體，充入霧化室的惰性氣體溫度控制在?50℃～0℃；5）在惰性氣體保護(hù)下，采用超聲波振動篩對制得的球形DD5合金粉末進(jìn)行篩分處理，得到中粉粒徑為53?106μm，細(xì)粉粒徑為15?53μm的球形DD5合金粉末。

技術(shù)研發(fā)人員：王慶相;韓志宇;梁書錦;宋嘉明;劉洋;瞿宗宏

受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安歐中材料科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2017.06.29

技術(shù)公布日：2017.11.07 專利名稱：一種鋼渣除鐵器專用皮帶的制作方法

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型屬于磁選機(jī)配件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼渣除鐵器專用皮帶。

二背景技術(shù)：

鋼渣是鋼鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品。長期以來，鋼渣得不到綜合開發(fā)利用，被長期堆放，形 成一座座渣山，不僅占用了大量的土地，大量的粉塵也對環(huán)境造成了污染。充分利用好鋼渣 資源，既是改善環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要，也是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)資源節(jié)約型企 業(yè)的根本所在。為了能夠?qū)︿撛M(jìn)行有效的回收，人們采用帶式磁性設(shè)備作為分選工具，其中就 包括鋼渣除鐵器。該除鐵器由機(jī)架、主動滾筒、從動滾筒、由刮條及母帶構(gòu)成的皮帶、磁極及 驅(qū)動電機(jī)構(gòu)成。驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動主、從滾筒帶動皮帶環(huán)繞磁極轉(zhuǎn)動，利用磁極將輸料皮帶上的 鋼渣吸起，并由刮條將脫離磁極區(qū)域后的鋼渣推開，從而實現(xiàn)整個分選過程。由于傳統(tǒng)皮帶 母帶的耐磨性較差，分選過程中極易被鋼渣沖擊磨損，造成損壞，極大的降低了皮帶的使用 壽命，每隔6個月就需要更換一次。而頻繁的更換不但影響生產(chǎn)的連續(xù)性，降低分選效率， 而且費時、費力，增加了勞動強(qiáng)度及維修成本。

三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能有效地減少鋼渣造成的沖擊磨損，使用壽命長， 無需頻繁更換的鋼渣除鐵器專用皮帶。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為該皮帶包括母帶及母帶上間隔 固定的多根刮條，其特點是在母帶上、刮條之間設(shè)有防護(hù)板。本實用新型在母帶上增加了具有遮擋作用的防護(hù)板，有效地減少了鋼渣對母帶的 沖擊磨損，避免了母帶的損壞，延長了皮帶的使用壽命。同時，也避免了皮帶的頻繁更換，進(jìn) 而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，提高了分選效率，減少了勞動強(qiáng)度及維修成本。本實用新型結(jié)構(gòu)簡 單、設(shè)計合理，具有較強(qiáng)的抗沖擊、抗磨損能力，適應(yīng)能力強(qiáng)，特別適合在現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣 的除鐵器上使用，值得廣泛的推廣應(yīng)用。

四

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的俯視圖；圖3為本實用新型的安裝狀態(tài)圖。

五具體實施方式

如圖3所示，本實用新型安裝在由機(jī)架10、主動滾筒8、從動滾筒5、磁極6及驅(qū)動 電機(jī)9構(gòu)成的鋼渣除鐵器上。其兩端通過連接螺栓7連接在一起。驅(qū)動電機(jī)9驅(qū)動主、從 滾筒8、5帶動皮帶環(huán)繞磁極6轉(zhuǎn)動。[0011] 如圖1、圖2所示，本實用新型包括母帶1及母帶上間隔固定的多根刮條2。母帶 1選用上、下面分別為4. 5mm及1. 5mm膠層、中間為5層帆布的國標(biāo)H級耐沖擊輸送帶。刮 條2是通過高溫高壓硫化固定在母帶1上的。各刮條2之間的間距由傳統(tǒng)的IOOOmm變?yōu)?200mm，從而形成多條結(jié)構(gòu)。采用該種多條結(jié)構(gòu)，能有效減少鋼渣在皮帶表面的滑動摩擦?xí)r 間，減少對皮帶的磨損。該刮條2的橫截面為中間長、兩側(cè)短的山字結(jié)構(gòu)。該種山字結(jié)構(gòu)， 對于50mm以下的小顆粒鋼渣，由刮條2的兩側(cè)推動；對于大塊鋼渣，由刮條2中間推動，能 夠?qū)撛殖刹煌笮。鶆蚍植荚谄?，便于磁極的分選，有效地提高了分選效果，滿 足了不同粒度級鋼渣的磁選要求。在母帶1上、刮條2之間的間隔處固定有防護(hù)板3，該防 護(hù)板3由耐磨系數(shù)較高的聚氨酯材料制成，并通過螺栓4固定在母帶1上。為了提高防護(hù) 板3與母帶1之間的牢固度，螺栓4鉚緊后點焊。

權(quán)利要求一種鋼渣除鐵器專用皮帶，包括母帶(1)及母帶(1)上間隔固定的多根刮條(2)，其特征是在母帶(1)上、刮條(2)之間設(shè)有防護(hù)板(3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一鋼渣除鐵器專用皮帶，其特征是刮條(2)的橫截面為山字結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一鋼渣除鐵器專用皮帶，其特征是各刮條⑵之間的間距 為 200mm。

專利摘要本實用新型公開了一種鋼渣除鐵器專用皮帶，包括母帶及母帶上間隔固定的多根刮條，在母帶上、刮條之間設(shè)有防護(hù)板。本實用新型在母帶上增加了具有遮擋作用的防護(hù)板，有效地減少了鋼渣對母帶的沖擊磨損，避免了母帶的損壞，延長了皮帶的使用壽命。同時，也避免了皮帶的頻繁更換，進(jìn)而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，提高了分選效率，減少了勞動強(qiáng)度及維修成本。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，具有較強(qiáng)的抗沖擊、抗磨損能力，適應(yīng)能力強(qiáng)，特別適合在現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣的除鐵器上使用，值得廣泛的推廣應(yīng)用。

文檔編號B03C1/16GK201676748SQ20102020431

公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日

發(fā)明者張承臣, 徐家林, 趙威, 趙能平, 黃樹森 申請人:撫順隆基電磁科技有限公司