[发明专利]用于增材制造具有氧化物弥散强化的构件的方法、装置和粉末以及相应构件

权利要求书

1.一种用于构件的增材制造的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供用于所述构件(10)的粉末状的一个基础材料(P1)，

-通过所述基础材料(P1)的各个层(S)的固化，在一个构造平台(1)上逐层地构造所述构件(10)，并且

-借助于一种氧化物添加剂在待增材制造的所述构件(10)的一个区域(B)中引入氧化物弥散强化，其中所述区域(B)在所述构件(10)的运行中承受高的热机械负荷，

其中氧化物弥散强化的引入逐层地进行，使得所述构件(10)至少部分地由所述基础材料(P1)以及所述基础材料(P1)与所述氧化物添加剂(ODS)的混合物逐层交替地构成，以形成所述氧化物弥散强化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基础材料(P1)包括以下材料之一：PWA795、MAR-509、Stellite-31、Hastelloy X、Haynes 230、Haynes 625、IN939、IN738、IN713、IN792、IN718和Rene 80。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述构件(10)是一个涡轮叶片，并且所述区域(B)描述了所述涡轮叶片的一个表面区域。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述区域是一个表面区域，并且其中所述构件(10)的位于下方或内部的一个部分区域(B')首先由所述基础材料(P1)构造，然后由所述基础材料(P1)和所述氧化物添加剂(ODS)的混合物构造所述区域，以形成所述氧化物弥散强化。

5.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在所述构件的增材构造期间，通过缩短能量输入和/或提高冷却速率来防止所述氧化物添加剂的过度附聚或悬浮。

6.根据权利要求1或2所述的方法，包括：沿着所述区域(B)的纵轴线(LA)逐层地形成定向的再结晶(CS、SX)。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述构件(10)是一个涡轮叶片，并且所述区域(B)描述了所述涡轮叶片的一个后缘。

8.根据权利要求6所述的方法，其中通过已经硬化的构件层(S)的重新熔化和/或通过热处理，沿着所述区域(B)的纵轴线(LA)逐层地形成定向的再结晶(CS、SX)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述构件是用于燃气涡轮机的热气路径的构件。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化物添加剂(ODS)具有作为纳米颗粒的氧化钇或二氧化铪，所述氧化钇或二氧化铪的浓度在0.5至2体积百分比(Vol.-％)之间。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化物添加剂(ODS)具有铪(Hf)、钽(Ta)、锆(Zr)、钛(Ti)或选自镧系的元素作为氧化物形成剂。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化物添加剂均匀分布在所述基础材料(P1)中。

13.一种根据权利要求1至12中任一项所述的方法制造的构件，所述构件还包括一个氧化物弥散强化区域和由可焊接的镍基或钴基超级合金制成的另一个区域。

14.根据权利要求13所述的构件，沿所述氧化物弥散强化区域的纵轴线，所述构件还包括晶粒长宽比至少为10：1的单晶的或者定向凝固的或柱状的晶粒结构或晶体结构。

15.根据权利要求13所述的构件，沿所述氧化物弥散强化区域的后缘，所述构件还包括晶粒长宽比至少为10：1的单晶的或者定向凝固的或柱状的晶粒结构或晶体结构。