本发明属于
有色金属粉末的制备技术领域，具体涉及一种3d打印用dd5镍基高温合金粉末的制备方法。
背景技术：
dd5合金为国内自主研制的第二代镍基单晶高温合金，具有优良的高温力学性能，用于制作新型航空发动机和燃气机涡轮叶片，可以在苛刻的情况下服役。随着发动机技术的发展，新型结构的气冷空心叶片内部结构更加复杂，采用传统精密铸造工艺无法制备。金属3d打印技术的发展，为生产复杂形状零部件提供了新的途径，而金属3d打印技术主要采用流动性良好的球形粉末为原料，并且要求粉末具有合适的粒度和较低的杂质含量。
技术实现要素：
为满足3d打印技术对镍基高温合金粉末的需求，本发明的目的在于提供一种3d打印用dd5镍基高温合金粉末的制备方法，通过该方法批量制备出颗粒尺寸均匀、高球形度、低杂质含量的球形dd5合金粉，能满足航空航天领域的应用需求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种3d打印用dd5镍基高温合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照质量分数%为：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量为ni的化学成分配比进行配料，采用真空感应熔炼制备直径>80mm的dd5母合金锭，切除头部缩孔等缺陷；
2）采用高真空热处理炉对dd5母合金锭进行成分均匀化热处理，热处理工艺为：1300-1350℃/12-24h/炉冷至室温，热处理过程中真空度<5×10-4pa；
3）将dd5合金锭精加工成直径为70-80mm、长度为400-800mm的电极棒，且圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；
4）采用等离子旋转电极法制备dd5合金粉末，电极转速为：15000-25000r/min，等离子枪功率为50-90kw，采用惰性气体作为保护气体，充入雾化室的惰性气体温度控制在-50℃～0℃；
5）在惰性气体保护下，采用超声波
振动筛对制得的球形dd5合金粉末进行筛分处理，筛网目数为：100目及270目，得到中粉粒径为53-106μm，细粉粒径为15-53μm的球形dd5合金粉末。
所述的步骤2）制粉过程惰性气体应为氦气、氩气或氩氦混合气体，气体中氧含量应小于0.0001%，粉末增氧量为10-30ppm。
本发明的有益效果在于：
1）本发明通过长时间均匀化热处理消除真空感应熔炼过程中形成的枝晶组织及成分偏析，避免粉末制备过程中产生由高熔点析出相形成的不熔块等异型粉末。
2）本发明通过惰性气体保护下等离子旋转离心雾化工艺，采用大功率等离子枪使合金熔化，在超高转速条件下，批量制备出流动性良好的球形dd5合金粉末，氧含量可控制在小于100ppm。
3）本发明通过惰性气体保护下超声振动筛分工艺分别获得15-53μm，53-106μm粒度范围内粉末，分别应用于激光3d打印与电子束3d打印，满足不同高能束流为热源的3d打印技术的应用需求。
附图说明
图1为本发明高品质dd5合金粉末的扫描电镜照片。
图2为本发明高品质dd5合金粉末的高倍扫描照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种3d打印用dd5镍基高温合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照质量分数%为：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量为ni的化学成分配比进行配料，采用真空感应熔炼制备直径为100mm的dd5母合金锭，切除头部缩孔等缺陷；
2）采用高真空热处理炉对dd5母合金锭进行成分均匀化热处理，热处理工艺为：1300℃热化处理24h，再炉冷至室温，热处理过程中真空度<5×10-4pa；
3）将dd5合金锭精加工成直径为70mm、长度为400mm的电极棒，且圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；
4）采用等离子旋转电极法制备dd5合金粉末，电极转速为：15000r/min，等离子枪功率为50kw，采用惰性气体作为保护气体，充入雾化室的惰性气体温度控制在-50℃；
5）在惰性气体保护下，采用超声波振动筛对制得的球形dd5合金粉末进行筛分处理，筛网目数为：100目及270目，得到中粉粒径为53μm，细粉粒径为15μm的球形dd5合金粉末。
所述的步骤2）制粉过程惰性气体应为氦气、氩气或氩氦混合气体，气体中氧含量应小于0.0001%，粉末增氧量为10ppm。
通过该方法批量制备出颗粒尺寸均匀、高球形度、无空心粉的球形dd5高温合金粉，能满足金属3d打印领域的应用需求。
实施例2
一种3d打印用dd5镍基高温合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照质量分数%为：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量为ni的化学成分配比进行配料，采用真空感应熔炼制备直径120mm的dd5母合金锭，切除头部缩孔等缺陷；
2）采用高真空热处理炉对dd5母合金锭进行成分均匀化热处理，热处理工艺为：1350℃热化处理12h，在炉冷至室温，热处理过程中真空度<5×10-4pa；
3）将dd5合金锭精加工成直径为80mm、长度为800mm的电极棒，且圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；
4）采用等离子旋转电极法制备dd5合金粉末，电极转速为：25000r/min，等离子枪功率为90kw，采用惰性气体作为保护气体，充入雾化室的惰性气体温度控制在0℃；
5）在惰性气体保护下，采用超声波振动筛对制得的球形dd5合金粉末进行筛分处理，筛网目数为：100目及270目，得到中粉粒径为106μm，细粉粒径为53μm的球形dd5合金粉末。
所述的步骤2）制粉过程惰性气体应为氦气、氩气或氩氦混合气体，气体中氧含量为0.00009%，粉末增氧量为30ppm。
通过该方法批量制备出颗粒尺寸均匀、高球形度、无空心粉的球形dd5高温合金粉，能满足金属3d打印领域的应用需求。
实施例3
一种3d打印用dd5镍基高温合金粉末的制备方法，包括以下步骤：
1）按照质量分数%为：cr7.0%，co7.5%，w5.0%，al6.2%，ta6.5%，mo1.5%，re3.0%，hf0.15%，c0.05%，余量为ni的化学成分配比进行配料，采用真空感应熔炼制备直径>80mm的dd5母合金锭，切除头部缩孔等缺陷；
2）采用高真空热处理炉对dd5母合金锭进行成分均匀化热处理，热处理工艺为：1300-1350℃/12-24h/炉冷至室温，热处理过程中真空度<5×10-4pa；
3）将dd5合金锭精加工成直径为75mm、长度为650mm的电极棒，且圆度偏差小于0.05mm，直线度偏差小于0.05mm/m，粗糙度小于1.6μm；
4）采用等离子旋转电极法制备dd5合金粉末，电极转速为：20000r/min，等离子枪功率为75kw，采用惰性气体作为保护气体，充入雾化室的惰性气体温度控制在-25℃；
5）在惰性气体保护下，采用超声波振动筛对制得的球形dd5合金粉末进行筛分处理，筛网目数为：100目及270目，得到中粉粒径为83μm，细粉粒径为35μm的球形dd5合金粉末。
所述的步骤2）制粉过程惰性气体应为氦气、氩气或氩氦混合气体，气体中氧含量应小于0.0001%，粉末增氧量为20ppm。
通过该方法批量制备出颗粒尺寸均匀、高球形度、无空心粉的球形dd5高温合金粉，能满足金属3d打印领域的应用需求。
参见图1，图1说明了所制得的dd5合金球形粉末具有高球形度，平均粒径小于50μm。
参见图2，图2说明了所制得的dd5合金球形粉末微观组织为细小的胞状晶组织。
技术特征：
技术总结
一种3D打印用DD5高温合金粉末的制备方法，包括以下步骤：1）按照名义成分（质量分数，%）为：Cr7.0%，Co7.5%，W5.0%，Al6.2%，Ta6.5%，Mo1.5%，Re3.0%，Hf0.15%，C0.05%，余量为Ni进行配料，采用真空感应熔炼制备直径>80mm的DD5母合金锭，切除头部缩孔的缺陷；2）采用高真空热处理炉对DD5母合金锭进行成分均匀化热处理，再炉冷至室温，热处理过程中真空度<5×10?4Pa；3）将DD5合金锭精加工成的电极棒；4）采用等离子旋转电极法制备DD5合金粉末，采用惰性气体作为保护气体，充入雾化室的惰性气体温度控制在?50℃～0℃；5）在惰性气体保护下，采用超声波振动筛对制得的球形DD5合金粉末进行筛分处理，得到中粉粒径为53?106μm，细粉粒径为15?53μm的球形DD5合金粉末。
技术研发人员：王庆相;韩志宇;梁书锦;宋嘉明;刘洋;瞿宗宏
受保护的技术使用者：西安欧中材料科技有限公司
技术研发日：2017.06.29
技术公布日：2017.11.07 专利名称：一种钢渣除铁器专用皮带的制作方法
技术领域：
本实用新型属于磁选机配件技术领域，具体涉及一种钢渣除铁器专用皮带。
二背景技术：
钢渣是钢铁生产的副产品。长期以来，钢渣得不到综合开发利用，被长期堆放，形 成一座座渣山，不仅占用了大量的土地，大量的粉尘也对环境造成了污染。充分利用好钢渣 资源，既是改善环境、实现可持续发展的内在需要，也是发展循环经济、建设资源节约型企 业的根本所在。为了能够对钢渣进行有效的回收，人们采用带式磁性设备作为分选工具，其中就 包括钢渣除铁器。该除铁器由机架、主动滚筒、从动滚筒、由刮条及母带构成的皮带、磁极及 驱动电机构成。驱动电机驱动主、从滚筒带动皮带环绕磁极转动，利用磁极将输料皮带上的 钢渣吸起，并由刮条将脱离磁极区域后的钢渣推开，从而实现整个分选过程。由于传统皮带 母带的耐磨性较差，分选过程中极易被钢渣冲击磨损，造成损坏，极大的降低了皮带的使用 寿命，每隔6个月就需要更换一次。而频繁的更换不但影响生产的连续性，降低分选效率， 而且费时、费力，增加了劳动强度及维修成本。
三、发明内容本实用新型的目的是提供一种能有效地减少钢渣造成的冲击磨损，使用寿命长， 无需频繁更换的钢渣除铁器专用皮带。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为该皮带包括母带及母带上间隔 固定的多根刮条，其特点是在母带上、刮条之间设有防护板。本实用新型在母带上增加了具有遮挡作用的防护板，有效地减少了钢渣对母带的 冲击磨损，避免了母带的损坏，延长了皮带的使用寿命。同时，也避免了皮带的频繁更换，进 而保证了生产的连续性，提高了分选效率，减少了劳动强度及维修成本。本实用新型结构简 单、设计合理，具有较强的抗冲击、抗磨损能力，适应能力强，特别适合在现场环境比较恶劣 的除铁器上使用，值得广泛的推广应用。
四
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的俯视图；图3为本实用新型的安装状态图。
五具体实施方式
如图3所示，本实用新型安装在由机架10、主动滚筒8、从动滚筒5、磁极6及驱动 电机9构成的钢渣除铁器上。其两端通过连接螺栓7连接在一起。驱动电机9驱动主、从 滚筒8、5带动皮带环绕磁极6转动。[0011] 如图1、图2所示，本实用新型包括母带1及母带上间隔固定的多根刮条2。母带 1选用上、下面分别为4. 5mm及1. 5mm胶层、中间为5层帆布的国标H级耐冲击输送带。刮 条2是通过高温高压硫化固定在母带1上的。各刮条2之间的间距由传统的IOOOmm变为 200mm，从而形成多条结构。采用该种多条结构，能有效减少钢渣在皮带表面的滑动摩擦时 间，减少对皮带的磨损。该刮条2的横截面为中间长、两侧短的山字结构。该种山字结构， 对于50mm以下的小颗粒钢渣，由刮条2的两侧推动；对于大块钢渣，由刮条2中间推动，能 够将钢渣分成不同大小，均勻分布在皮带上，便于磁极的分选，有效地提高了分选效果，满 足了不同粒度级钢渣的磁选要求。在母带1上、刮条2之间的间隔处固定有防护板3，该防 护板3由耐磨系数较高的聚氨酯材料制成，并通过螺栓4固定在母带1上。为了提高防护 板3与母带1之间的牢固度，螺栓4铆紧后点焊。
权利要求一种钢渣除铁器专用皮带，包括母带(1)及母带(1)上间隔固定的多根刮条(2)，其特征是在母带(1)上、刮条(2)之间设有防护板(3)。
2.根据权利要求1所述的一钢渣除铁器专用皮带，其特征是刮条(2)的横截面为山字结构。
3.根据权利要求1所述的一钢渣除铁器专用皮带，其特征是各刮条⑵之间的间距 为 200mm。
专利摘要本实用新型公开了一种钢渣除铁器专用皮带，包括母带及母带上间隔固定的多根刮条，在母带上、刮条之间设有防护板。本实用新型在母带上增加了具有遮挡作用的防护板，有效地减少了钢渣对母带的冲击磨损，避免了母带的损坏，延长了皮带的使用寿命。同时，也避免了皮带的频繁更换，进而保证了生产的连续性，提高了分选效率，减少了劳动强度及维修成本。本实用新型结构简单、设计合理，具有较强的抗冲击、抗磨损能力，适应能力强，特别适合在现场环境比较恶劣的除铁器上使用，值得广泛的推广应用。
文档编号B03C1/16GK201676748SQ20102020431
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者张承臣, 徐家林, 赵威, 赵能平, 黄树森 申请人:抚顺隆基电磁科技有限公司
声明：
“钢渣除铁器专用皮带的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：抚顺隆基电磁科技有限公司
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2024年06月21日 ~ 23日 
