0031]二、激光3D打印，激光功率为500W，扫描速度为0.5m/min，真空打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进。
[0032]本实施例制备出的钛金属材料中形成TiB晶须(TiBw)的改良相，设计改良相TiBw的体积分数为2.0vol.%。
[0033]本实施例制备出的钛金属材料室温抗拉强度为llOOMPa，延伸率为6%，500°C抗拉强度为680MPa ;经过1000°C高温退火Ih后，室温抗拉强度为1030MPa，延伸率为11%。
[0034]经1000°C高温退火Ih后钛金属材料的组织扫描电镜如图1所示。
[0035]实施例2
[0036]钛合金激光3D打印改进方法按以下步骤进行:
[0037]一、将TC4钛合金粉末与TiB2粉末球磨混粉均匀；
[0038]二、激光3D打印，激光功率为500W，扫描速度为0.8m/min，真空打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进。
[0039]本实施例制备出的钛金属材料中形成TiB晶须(TiBw)的改良相，设计改良相TiBw的体积分数为12.0vol.%。
[0040]本实施例制备出的钛金属材料室温抗拉强度为1250MPa，延伸率为2%，500°C抗拉强度为780MPa ;经过1100°C高温退火Ih后，室温抗拉强度为1180MPa，延伸率为4%。
[0041]实施例3
[0042]钛合金激光3D打印改进方法按以下步骤进行:
[0043]一、将纯钛粉末与B4C粉末球磨混粉均匀；
[0044]二、激光3D打印，激光功率为490W，扫描速度为0.5m/min，真空打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进。
[0045]本实施例制备出的钛金属材料中形成TiB晶须与TiC颗粒(TiBw+TiCp)的改良相，设计改良相TiBw+TiCp的体积分数为5.0vol.%。
[0046]本实施例制备出的钛金属材料室温抗拉强度为830MPa，延伸率为16%。
[0047]实施例4
[0048]钛合金激光3D打印改进方法按以下步骤进行:
[0049]一、将Ti60粉末与TiB2粉末和碳粉末球磨混粉均匀；
[0050]二、激光3D打印，激光功率为500W，扫描速度为0.6m/min，真空打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进。
[0051]本实施例制备出的钛金属材料中形成TiB晶须与TiC颗粒(TiBw+TiCp)的改良相，设计改良相TiBw+TiCp的体积分数为5vol.%。
[0052]本实施例制备出的钛金属材料室温抗拉强度为1150MPa，延伸率为2.5%，700°C抗拉强度为785MPa ;经过1050 °C固溶+650 °C时效，室温抗拉强度为1360MPa，延伸率为4.
[0053]实施例5
[0054]钛合金激光3D打印改进方法按以下步骤进行:
[0055]一、将TA15粉末与SiC粉末球磨混粉均匀；
[0056]二、激光3D打印，激光功率为480W，扫描速度为0.5m/min，真空打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进。
[0057]本实施例制备出的钛金属材料中形成TiCp+Ti5Sij^改良相，设计改良相TiCp+Ti5Si3的体积分数为 1vol.%。
[0058]本实施例制备出的钛金属材料室温抗拉强度为1140MPa，延伸率为1.5%，600°C抗拉强度为840MPa;经过1050 °C高温退火Ih后，室温抗拉强度为1280MPa，延伸率为3.
[0059]实施例6
[0060]钛合金激光3D打印改进方法按以下步骤进行:
[0061]—、将TB8粉末与碳粉粉末球磨混粉均匀；
[0062]二、激光3D打印，激光功率为500W，扫描速度为0.5m/min，真空打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进。
[0063]本实施例制备出的钛金属材料中形成TiCp的改良相，设计改良相TiCp的体积分数为 4vol.%。
[0064]本实施例制备出的钛金属材料室温抗拉强度为1250MPa，延伸率为1.8% ;经过900°C固溶+500°C时效，室温抗拉强度为1560MPa，延伸率为3.0%。
【主权项】
1.一种钛合金激光3D打印改进方法，其特征在于钛合金激光3D打印改进方法按以下步骤进行: 一、将钛或钛合金粉末与改良原料粉末球磨混粉均匀； 二、激光3D打印，激光功率为250?1000W，扫描速度为0.1?1.0m/min，真空或保护气氛下打印；即可实现钛合金激光3D打印的改进； 其中，改良原料为B、TiB2' B4C、C和/或SiCo2.根据权利要求1所述的一种钛合金激光3D打印改进方法，其特征在于步骤一中球磨后钛或钛合金粉末的粒径为30?100 μm、改良原料粉末的粒径为0.5?8 μπι。3.根据权利要求1所述的一种钛合金激光3D打印改进方法，其特征在于步骤一中钛合金为TA系列钛合金、TB系列钛合金和TC系列钛合金。4.根据权利要求1所述的一种钛合金激光3D打印改进方法，其特征在于步骤二中采用送粉式或铺粉式激光3D打印设备。5.根据权利要求1所述的一种钛合金激光3D打印改进方法，其特征在于步骤二中保护气氛为高纯氩气。
【专利摘要】一种钛合金激光3D打印改进方法，它涉及一种激光3D打印改进方法。它解决了目前采用激光3D打印制备的钛合金及构件存在强度水平与耐热温度低；金相组织粗大且不均匀；后续热处理改性过程中金相组织长大；后续热处理工艺参数可选范围较窄，力学性能改善有限；合金及构件的塑性水平低等问题。改进方法：一、将钛或钛合金粉末与改良原料粉末球磨混粉均匀；二、激光3D打印。本实施方式制备出的激光3D打印钛金属产品中金相组织细小；而且可以大幅拓宽后续热处理窗口，使高温退火形成平衡组织得以实现，能够进行长时间固溶处理或退火处理，从而获得均匀金相组织，大幅改善了其力学性能。
【IPC分类】C22C14/00, B33Y10/00, C22C1/05, B22F3/105
【公开号】CN104928513
【申请号】CN201510400382
【发明人】黄陆军, 戎旭东, 耿林, 段天博, 王帅, 崔喜平
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年7月9日