一种提高3D打印镍基高温合金持久性能的热处理方法与流程

本发明涉及3d打印制造领域，特别是一种提高3d打印镍基高温合金持久性能的热处理方法。

背景技术：

基于激光选区熔化(slm)的金属3d打印目前正在逐步应用航空发动机零部件制造，由于其3d打印特殊的显微组织结构，传统铸造高温合金标准热处理制度难以满足3d打印零件要求。以k4648为例，k4648合金材料的标准热处理制度是固溶+时效(制度为1180℃×4h+900℃×16h)，采用这种标准热处理制度处理的3d打印零件在800℃、206mpa的持久性能只有20h，远远低于k4648铸造技术标准的≥40h。如何制定一个合理的热处理制度使得3d打印的k4648合金其它基本力学性能不下降，同时又能显著提高持久性能是一个难点。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种提高3d打印镍基高温合金持久性能的热处理方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种提高3d打印镍基高温合金持久性能的热处理方法，包括以下步骤：

s1、预抽真空：预抽真空至p≤6.67×10^-2pa；

s2、送电升温：以(8～10)℃/min的速度升温至900℃±10℃；

s3、保温：保温60min±10min；

s4、再升温：以(8～10)℃/min的速度升温至1180℃±10℃；

s5、再保温：保温60min±10min；

s6、冷却：再保温结束后充氩气(1.0bar～1.5bar)快冷至600℃以下；

s7、再升温保温：以(8～10)℃/min的速度升温至950℃±10℃，保温16h±10min；

s8、再冷却后出炉：保温结束后充氩气(1.0bar～1.5bar)快冷至200℃以下出炉。

优选地，所述的合金为k4648镍基高温合金。

本发明具有以下优点：

(1)经过热处理后的3d打印试样的持久性能≥40小时，满足同类铸件和锻件技术标准；

(2)本发明的固溶热处理制度较标准固溶热处理制度时间缩短一半，节约成本；

(3)该方法热处理的3d打印试样持久性能提高，同时不会造成其它力学性能显著下降，拉伸性能和冲击性能超过铸件和锻件水平。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定的发明的有益目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对根据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例，此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可有任何合适形式组合：

如图1所示，一种提高3d打印镍基高温合金持久性能的热处理方法，包括以下步骤：

s1、预抽真空：预抽真空至p≤6.67×10^-2pa；

s2、送电升温：以(8～10)℃/min的速度升温至900℃±10℃；

s3、保温：保温60min±10min；

s4、再升温：以(8～10)℃/min的速度升温至1180℃±10℃；

s5、再保温：保温60min±10min；

s6、冷却：再保温结束后充氩气(1.0bar～1.5bar)快冷至600℃以下；

s7、再升温保温：以(8～10)℃/min的速度升温至950℃±10℃，保温16h±10min；

s8、再冷却后出炉：保温结束后充氩气(1.0bar～1.5bar)快冷至200℃以下出炉。

做为可选的实施方式，所述的合金为k4648镍基高温合金。

具体实施例：采用旋转电极法制备k4648镍基高温合金粉末，粉末粒度为150-200微米，然后采用选区激光熔覆方法制备试样，最后采用本发明的方法进行热处理，具体工艺如下：预抽真空至p≤6.67×10^-2pa，然后送电升温，以10℃/min的速度升至900℃，保温60min，然后以10℃/min的速度升至1180℃，保温60min，保温结束后充氩气1.5bar快冷至500℃，然后以10℃/min的速度升温至950℃，保温16h，保温结束后充氩气1.5bar快冷至150℃出炉，最后进行拉伸、冲击和持久性能测试，结果如表1所示。

从表中可得，采用本方法热处理后的3d打印k4648镍基高温合金持久性能显著提高。

表1持久性能对比

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。