r/min转速下，采用粒度为3mm的刚玉球球磨28小时;最后用筛选出粒度为20μπι的合金粉体，以其作为激光3D打印用粉体材料；
(2)激光3D打印成型，激光功率220W，扫描速度为1300mm/s，真空或氩气保护气氛下打印，将激光打印成型的坯料超声波清洗12mins，清洗后在120°C烘干；
(3)将坯料加热焙烧，加热温度为780°C，保温时间为Ih，真空度为10—4Pa;
(4)三重退火处理，将坯料进行首次退火处理，退火温度为680°C，保温3小时，空冷；随后进行二次退火处理，退火温度为460°C，保温6小时，空冷;最后进行三次退火处理，退火温度为298°(3，保温13小时，空冷；
(5)采用电化学抛光对步骤(3)获得的所述半成品进行后处理，得到表面粗糙度为65μm的成品；
所述成品的其室温压缩屈服强度和断裂应变分别1235MPa和44.7%，其弹性模量为43GPa0
[0016]实施例2
一种3D打印医用钛合金材料的方法，包括以下步骤:
(1)粉体制备:所述钛合金粉体的组成包含以下组分(质量百分比):附:13%41:7.7%，Cu:0.76%,Zr:1.35%,Mo:0.33%,Fe:1.9%,Ag:0.12%,Nd:0.77%,V:0.68%,Y:1.3%,CeO2:1.6%，LaB6: 1.6%，余量为Ti，其由以下方法制备而成，混粉:将上述单质粉末和化合物粉末在混粉机中混合均匀，将混合均匀后的粉末进行高能球磨;将球磨后的粉末实施加压加热操作，温度为185°C，压力为1030MPa，保压时间为6分钟;在真空炉内进行烧结，烧结温度为980°C，烧结保温时间为5h;得到钛合金块体，将钛合金块体置于刚玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至I X 10—2Pa,然后在360r/min转速下，采用粒度为5mm的刚玉球球磨36小时;最后用筛选出粒度为18μπι的合金粉体，以其作为激光3D打印用粉体材料；
(2)激光3D打印成型，激光功率250W，扫描速度为1300mm/s，真空或氩气保护气氛下打印，将激光打印成型的坯料超声波清洗13mins，清洗后在120°C烘干；
(3)将坯料加热焙烧，加热温度为760°C，保温时间为Ih，真空度为10—4Pa;
(4)三重退火处理，将坯料进行首次退火处理，退火温度为660°C，保温3小时，空冷；随后进行二次退火处理，退火温度为470°C，保温6小时，空冷;最后进行三次退火处理，退火温度为330°C，保温11小时，空冷；
(5)采用电化学抛光对步骤(3)获得的所述半成品进行后处理，得到表面粗糙度为65μπι的成品；室温压缩屈服强度和断裂应变分别为1211MPa和50.3%，弹性模量为38GPa。
【主权项】
1.一种3D打印制备医用钛合金材料的方法，其特征在于:包括以下步骤: (I)粉体制备:混粉:将单质粉末和化合物粉末原料在混粉机中混合均匀，将混合均匀后的粉末进行高能球磨；将球磨后的粉末实施加压加热操作，温度为180-195°C，压力为950-1050MPa，保压时间为3-10分钟;在真空炉内进行烧结，烧结温度为850-1250°C，烧结保温时间为2-10h;得到钛合金块体，将钛合金块体置于刚玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至IX10—2-9X10—2Pa,然后在300_450r/min转速下，采用粒度为l_8mm的刚玉球球磨24_48小时;最后用筛选出粒度为15-36μπι的合金粉体，以其作为激光3D打印用粉体材料； (2)激光3D打印成型，激光功率200-250W，扫描速度为1200-1400mm/s，真空或氩气保护气氛下打印，将激光打印成型的坯料超声波清洗10?15mins，清洗后在120°C烘干； (3)将坯料加热焙烧，加热温度为700-800°(3，保温时间为1~1.511，真空度为1.0\10—3~10—4Pa; (4)三重退火处理，将坯料进行首次退火处理，退火温度为650-700°C，保温2-4小时，空冷;随后进行二次退火处理，退火温度为445-480°C，保温5-8小时，空冷;最后进行三次退火处理，退火温度为290-360°(3，保温10-14小时，空冷； (5)采用电化学抛光对步骤(3)获得的所述半成品进行后处理，得到表面粗糙度介于60μπι ~70ym的成品。2.如权利要求1所述的3D打印医用钛合金材料的方法，其特征在于:所述钛合金粉体的组成包含以下组分(质量百分比):N1: 1卜18%，Al: 7.3-8.9%，Cu: 0.56-0.9%，Zr:1.2-1.7%，Mo:0.2-0.4%，Fe:卜2.8%，Ag:0.1-0.5%，Nd:0.6-1%，V:0.5-0.8%,Y:1-2%,CeO2:1-3%，LaB6:0.1-3.3%，余量为Ti，其由以下方法制备而成。3.如权利要求2所述的3D打印医用钛合金材料的方法，其特征在于:述钛合金粉体的组成包含以下组分(质量百分比):N1: 15.6%，Al: 7.6%，Cu: 0.88%，Zr:1.3%，Mo: 0.26%，Fe:1.92%，Ag:0.35%，Nd:0.78%,V: 0.66%,Y: 1.4%，CeO2: I.23%，LaB6: I.2%，余量为Ti。4.如权利要求1-3所述的3D打印医用钛合金材料的方法，其特征在于:将球磨后的粉末实施加压加热操作，温度为185°C，压力为1025MPa，保压时间为5分钟；在真空炉内进行烧结，烧结温度为900°C，烧结保温时间为5h;得到钛合金块体，将钛合金块体置于刚玉陶瓷球磨罐中，首先抽真空至3 X 10—2Pa,然后在360r/min转速下，采用粒度为2mm的刚玉球球磨36小时;最后用筛选出粒度为20μπι的合金粉体，以其作为激光3D打印用粉体材料。5.如权利要求1-4所述的3D打印医用钛合金材料的方法，其特征在于:激光3D打印成型，激光功率240W，扫描速度为1300mm/s，真空或氩气保护气氛下打印，将激光打印成型的坯料超声波清洗12mins，清洗后在120°C烘干。6.如权利要求1-5所述的3D打印医用钛合金材料的方法，其特征在于:三重退火处理，将坯料进行首次退火处理，退火温度为660°C，保温4小时，空冷;随后进行二次退火处理，退火温度为450°C，保温6小时，空冷;最后进行三次退火处理，退火温度为300°C，保温12小时，空冷。
【专利摘要】本发明提供一种3D打印制备医用钛合金材料的方法，包括以下步骤：(1)粉体制备、(2)激光3D打印成型、(3)加热焙烧、(4)三重退火处理？(5)电化学抛光。通过合理的成分设计，通过烧结再合金化均匀，采用机械合金化获得合金粉末，制备出均匀的并且兼容性好的合金粉末，过具体热处理配合，使得钛合金具有高强度，高弹性模量，和好的伸长率和断裂韧性，最终导致成品性能高；通过上述具体制备方法参数的限定与具体合金成分的配合，使得性能稳定性达到了90%以上，具备了较为理想的性能后可更加适用于医用钛合金材料中。
【IPC分类】B22F3/105, C22C14/00
【公开号】CN105522151
【申请号】CN201610033847
【发明人】王岩
【申请人】王岩
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月19日