本发明涉及一种合金粉末，特别是涉及一种3d打印钛合金粉末及其雾化制备方法。
背景技术：
3d打印机属于精密类仪器，无论是工业级的激光3d打印机还是民用级别的都是一样的。激光3d打印机的各个零部件组合在一起，发挥各自的作用，其中喷嘴质量的优劣更是很大程度上决定了打印作业的品质，目前市场上常见的3d打印用钛合金粉末硬度、强度、耐磨性和韧性都有所欠缺，特别是在打印研磨性材料的时候，磨损度高。
技术实现要素：
针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款3d打印用钛合金粉末，可使得3d打印模具具有高的硬度、强度、耐磨性和足够的韧性。
本发明的技术方案概述如下：
一种3d打印钛合金粉末，其中，按重量份数计，所述钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末，其中，还包括0.1～0.5重量份的铬。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末，其中，还包括0.2～0.4重量份的钨。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末，其中，还包括0.5～1重量份的钴。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末，其中，还包括0.01～0.1重量份的铼。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末，其中，还包括0.01～0.1重量份的铪。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末，其中，还包括0.05～0.1重量份的钽。
一种3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1600℃～1650℃后精炼40～60分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，冷却后获得钛合金粉末。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，其中，所述喷吹雾化的氩气压力为0.8mpa～1.2mpa。
优选的是，所述的3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，其中，所述步骤3)喷吹雾化后，还进行烘干和筛分步骤。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的3d打印钛合金粉末，通过对其钛合金化学成分进行优化，在微观程度上改进钛合金的内部结构，并采用雾化制备方法，有利于减少非金属夹杂物的产生，提高合金的综合性能，使其具有优异的强度、耐磨性、硬度和柔韧性。
(2)本发明的3d打印钛合金粉末通过加入铌至合金中，其高温强度增加，加工性能改善；al保证合金具有高的高温强度和持久性能；mo能提高合金的拉伸强度和蠕变性能，同时mo还能降低合金的缺口敏感性；铬使合金具有良好的蠕变阻力、较低的疲劳裂纹扩展速率、良好抗氧化及耐腐蚀；通过加入钨改善合金的硬度和耐磨性；钛合金可以显著地提高耐磨性和切削性能；铼是一种有效地固溶强化元素，可以抑制tcp相析出，明显改善高温蠕变强度；通过加入铪改善钛合金的抗腐蚀性能；通过加入钽改善合金的蠕变性能和抗腐蚀性，并进一步提高钛合金在低温下的脆裂性能和高温的热稳定性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
钛作为钛合金主体，其具有强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀的优点；铌加入合金中，其高温强度增加，加工性能改善；al是γ′相形成元素，对合金具有时效沉淀强化作用，保证合金具有高的高温强度和持久性能；mo是强固溶强化元素，主要偏聚在γ′相中。mo能提高合金的拉伸强度和蠕变性能，同时mo还能降低合金的缺口敏感性。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.1～0.5重量份的铬。为了保证合金具有良好的蠕变阻力、较低的疲劳裂纹扩展速率、良好抗氧化及耐腐蚀，合金中含有0.1～0.5重量份的铬。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.2～0.4重量份的钨。为了保证合金具有硬度高、耐磨性强，合金中含有0.2～0.4重量份的钨。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的钴。含有一定量钴的钛合金可以显著地提高耐磨性和切削性能，本发明中含有0.5～1重量份的钴。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.01～0.1重量份的铼。铼是一种有效地固溶强化元素，可以抑制tcp相析出，明显改善高温蠕变强度。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.01～0.1重量份的铪。通过加入铪改善钛合金的抗腐蚀性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.05～0.1重量份的钽。通过加入钽改善合金的蠕变性能和抗腐蚀性，并进一步提高钛合金在低温下的脆裂性能和高温的热稳定性能。
一种3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1600℃～1650℃后精炼40～60分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.8mpa～1.2mpa，冷却，烘干和筛分后获得钛合金粉末。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1600℃后精炼50分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.8mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
实施例2：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1650℃后精炼40分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.9mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
实施例3：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1650℃后精炼40分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为1.2mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
对比例1：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1600℃后精炼50分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.8mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
对比例2：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1600℃后精炼50分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.8mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
对比例3：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1650℃后精炼40分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.9mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
对比例4：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1650℃后精炼40分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为0.9mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
对比例5：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1650℃后精炼40分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为1.2mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
对比例6：
一种3d打印钛合金粉末，按重量份数计，钛合金粉末包括以下重量份的化学成分：
3d打印钛合金粉末的雾化制备方法，制备方法包括以下步骤：
1)将钛合金按化学成分配比称取金属元素料，装入气体雾化制粉炉的真空感应熔炼坩埚中进行熔炼，获得钛合金熔液；
2)钛合金熔液继续加热至1650℃后精炼40分钟；
3)精炼完成后，对气体雾化制粉炉充高纯氩气，用高纯氩气对合金熔液进行雾化，经高速氩气喷吹雾化，喷吹雾化的氩气压力为1.2mpa，冷却后烘干和筛分，获得钛合金粉末。
下面列出实施例1～3和对比例1～6的性能测试结果：
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。