Способ аддитивного изготовления деталей плавлением или спеканием частиц порошка с помощью высокоэнергетического пучка с порошками, адаптированными к целевой паре процесс/материал - RU2016103534A
Код документа: RU2016103534A
Формула
1. Способ изготовления деталей из металлического, интерметаллического, керамического, композитного с керамической матрицей или композитного с металлической матрицей материала с дискретным армированием, в частности керамическим или интерметаллическим армированием, путем плавления или спекания частиц порошка посредством высокоэнергетического пучка, характеризующийся тем, что используемый порошок представляет собой одиночный порошок из частиц, которые имеют сферичность в диапазоне от 0,8 до 1,0, и фактор формы в диапазоне от 1 до √2, при этом каждая частица порошка имеет по существу идентичный средний состав, и тем, что распределение по размеру частиц указанного порошка ограничено вокруг значения среднего диаметра d50% так, что
(d90%-d50%)/d50%≤0,66
и
(d50%-d10%)/d50%≤0,33
при
(d90%-d10%)/d50%≤1,00,
тем, что состав используемого порошка включает по меньшей мере один дополнительный химический элемент с ненулевым содержанием, которое составляет менее 0,5 мас.%, т.е. 5000 ppm или 5 г/кг, и пригоден для модификации микроструктуры указанного материала детали, которая получается из указанного материала, по сравнению со случаем, в котором указанный дополнительный химический элемент отсутствует в составе порошка, тем, что указанные частицы порошка включают армирующие элементы и тем, что указанный дополнительный химический элемент пригоден для облегчения смачивания армирующих элементов жидкостью, образованной плавлением части частиц композитного порошка высокоэнергетическим пучком.
2. Способ изготовления деталей из металлического, интерметаллического, керамического, композитного с керамической матрицей или композитного с металлической матрицей материала с дискретным армированием, в частности керамическим или интерметаллическим армированием, путем плавления или спекания частиц порошка посредством высокоэнергетического пучка, характеризующийся тем, что используемый порошок представляет собой одиночный порошок из частиц, которые имеют сферичность в диапазоне от 0,8 до 1,0, и фактор формы в диапазоне от 1 до √2, при этом каждая частица порошка имеет, по существу, идентичный средний состав, и тем, что распределение по размеру частиц указанного порошка ограничено вокруг значения среднего диаметра d50% так, что
(d90%-d50%)/d50%≤0,66
и
(d50%-d10%)/d50%≤0,33
при
(d90%-d10%)/d50%≤1,00,
тем, что состав используемого порошка включает по меньшей мере один дополнительный химический элемент с ненулевым содержанием, которое составляет менее 0,5 мас.%, т.е. 5000 ppm или 5 г/кг, и пригоден для модификации микроструктуры указанного материала детали, которая получается из указанного материала, по сравнению со случаем, в котором указанный дополнительный химический элемент отсутствует в составе порошка, и тем, что указанный дополнительный химический элемент пригоден для улучшения поглотительной способности указанного керамического материала по отношению к излучению высокоэнергетического пучка.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором распределение по размеру частиц определяется значением "разброса":
(d90%-d10%)/d50%
менее или равным 0,50, при
(d90%-d50%)/d50%≤0,33
и
(d90%-d10%)/d50%≤0,17
4. Способ по п. 1 или 2, в котором используемый порошок получен путем распыления или центрифугирования исходного сплава.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором используемый порошок получен нанесением покрытия (непрерывное покрытие), либо инкрустированием (дискретное покрытие).
6. Способ по п. 1 или 2, в котором используемый порошок получен путем размола/смешивания.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором используемый порошок получен путем гранулирования суспензии, также известной как взвесь.
8. Способ по п. 1 или 2, в котором используемый порошок представляет собой композицию, которая обогащена по меньшей мере одним химическим элементом состава указанного материала, образующего деталь, получаемую указанным способом.
9. Способ по п. 8, в котором указанный химический элемент, или один из его оксидов, является летучим при температуре, создаваемой указанным высокоэнергетическим пучком.
10. Способ по п. 9, в котором указанный материал представляет собой металлический сплав Ti6Al4V, а указанный летучий химический элемент представляет собой алюминий.
11. Способ по п. 10, в котором указанное обогащение порошка алюминием находится в диапазоне от 0,15 до 3 мас.%, относительно состава сплава Ti6Al4V.
12. Способ по п. 9, в котором указанный материал представляет собой металлический сплав на основе алюминия или лития, а указанный летучий химический элемент представляет собой литий.
13. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный высокоэнергетический пучок представляет собой лазерный луч.
14. Способ по п. 13, который использует прямое осаждение металла (DMD), селективное лазерное плавление (SLM) или селективное лазерное спекание (SLS) по отношению к слою порошка.
