[发明专利]3D打印制备多元素过渡界面协同增强镍基复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种3D打印制备多元素过渡界面协同增强镍基复合材料的方法，通过向Inconel 718粉末中加入适量的WC颗粒，通过激光加工3D打印技术，在激光能量线密度处于150J/m至250J/m时，增强相与基体之间形成多元素过渡界面，该多元素过渡界面与添加的WC颗粒达到协同增强的镍基复合材料实体的作用。因此，本发明具有以下优点：3D打印技术的参数可控，可以实现任意三维形状零件的制造；通过多元素过渡界面与增强颗粒的协同增强效应，在增强材料强度、硬度的同时也提高了塑性和韧性；增强相与基体之间的多元素过渡界面使得两者具有良好的结合性能，降低了裂纹萌生与扩展的趋势，且具有承担一定载荷的能力。

主权项

一种3D打印制备多元素过渡界面协同增强镍基复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将球状Inconel 718粉末与形状不规则的WC颗粒混合均匀后，得到原始混合粉末；（2）采用激光3D打印成形技术对步骤（1）所得到的原始混合粉末进行叠层制造，且在3D打印过程中，激光能量线密度η处于150‑250 J/m时，Inconel 718粉末基体中的Ni、Cr、Fe发生扩散，而WC颗粒发生碳脱离，在WC颗粒与Inconel 718粉末基体的界面处产生碳化物(W,M)C过渡界面，以得到多元素过渡界面协同增强镍基复合材料，其中：碳化物（W，M）C中，M为Ni、Cr、Fe；激光能量线密度η为激光功率P与激光扫描速度V的比值。