CN105642890B - 使用添加式制造工艺制造构件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于制造构件(10),特别是用于燃气涡轮和其它热机的构件(10)的方法,包括以下步骤:提供限定所述构件(10)的数据集,以在添加式制造工艺中使用;借助于所述添加式制造工艺根据所述数据集来制造所述构件(10);以及使制造的构件(10)经历热处理(HT),以改变所述制造的构件(10)的微结构。构件的属性得到改进,因为:至少两个不同的构件容积体(CA1‑CA3)在制造步骤之前限定在所述构件(10)内;针对所述添加式制造工艺选择至少两个不同的工艺参数(A,B),所述工艺参数(A,B)产生不同的再结晶驱动力且因此在所述构件(10)的材料中产生不同的再结晶特性。
Description
技术领域
本发明涉及添加式制造工艺的技术。其涉及根据权利要求1使用添加式制造工艺制造构件的方法。
背景技术
与相同合金形成的传统铸造的材料相比,SLM(选择性激光熔化)产生的物品具有不同的微结构。微结构更均匀,显示精细地分布的沉淀物且实际上没有偏析且具有小若干倍的晶粒大小。这些特性为最佳的,例如对于抗拉强度和LCF(低循环疲劳)而言,并且对于这些属性,标准SLM制造的构件显著超过它们的铸造对等物。
另一方面,特别地,对于高温属性,小晶粒大小是缺陷,因为晶粒边界有利于分散。诸如抗蠕变或抗氧化的高温属性因此比类似铸造材料更低,特别是关于在高温下(例如在燃气涡轮中)使用的材料,诸如镍基合金、钴基合金或铁基合金。
为了避免这些问题,开发再结晶热处理(HT)来用于这种具有添加式制造的超合金,这产生几乎完整的晶体学各向同性和与在标准HT(见文档EP 2 586 887 A1)之后获得的相比显著更大的晶粒大小。但是,虽然这显著增大SLM产生的超合金的蠕变强度,但是其还可减小LCF、TMF和拉伸属性。因此将合乎需要的是例如根据出现的载荷类型而改变部件内的晶粒大小。
文献EP 2 586 887 A1公开了一种使SLM产生的部件再结晶的方法,以增大晶粒大小且从而改进蠕变和氧化属性。但是,使用这个方法,不可局部地改变晶粒大小,并且微结构在SLM产生的整个部件中均匀地再结晶。
这是改进蠕变属性的好办法。但是,由于不可在构件内改变晶粒大小,所以需要在改进蠕变和改进LCF属性之间进行选择。
文献EP 2 586 548 A1公开了通过调节工艺参数,根据SLM产生的部件的载荷类型/需要等来改变整个物品中的晶粒大小的一般概念。
在文献EP 2 586 548 A1中,晶粒大小直接在SLM工艺中产生,例如用不同的熔化池大小,使用第二激光或其它手段。
此直接方法仅允许晶粒大小有非常有限的改变。此外,它要求激光有不同的强度分布(例如多激光系统、核心壳原理(具有大激光束直径和小激光束直径的激光))。
文献US 2009/0263624 A1公开了将构件分成多个部分,以便用针对部分特性而优化的不同参数来加工它们的原理。但是,未提供优化微结构的意向。
在文献EP 2 586 548 A1中引用的现有技术文献和有关研究报告即不允许选择性地改变晶粒大小,也未提及选择性激光熔化。
还已经在F.Liu、X.Lin、M.Song、W.Zhao、J.Chen和W.Huang的“Effect ofintermediate heat treatment temperature on microstructure and notchsensitivity of laser solid formed Inconel 718 superalloy(中间热处理温度对激光固体形成式铬镍铁合金718超合金的微结构和凹口灵敏度的作用)”(武汉理工大学学报-材料科学版,第26期,第5本,第908-913页,2011年)中观察到SLM产生超合金的再结晶。在此文献中,显示了在交迭区域中,再结晶特性与焊缝中心中不同。
发明内容
本发明的目标是教导用于制造构件的方法,特别是用于燃气涡轮和其它涡轮机中的构件的方法,该构件通过在局部改变其微结构来优化,以便使用。
此目标通过根据权利要求1的方法获得。
根据本发明的用于制造构件,特别是用于燃气涡轮和其它热机的构件方法,包括以下步骤:
提供限定所述构件的数据集,以用于添加式制造工艺中;
借助于所述添加式制造工艺根据所述数据集而制造所述构件;以及
使制造的构件经历热处理,以改变制造的构件的微结构。
实现优化的构件,因为:
至少两个不同的构件容积体(volume)在制造步骤之前限定在所述构件内;
针对所述添加式制造工艺选择至少两个不同的工艺参数,工艺参数产生不同的再结晶驱动力,并且因此在所述构件的材料中产生不同的再结晶特性(behavior);
所述添加式制造工艺以在制造所述至少两个构件容积体中的第一构件容积体期间使用的所述至少两个工艺参数中的一个执行,从而在所述第一构件容积体中产生第一再结晶特性,并且所述添加式制造工艺以在制造所述至少两个构件容积体中的第二构件容积体期间使用的所述至少两个工艺参数中的另一个执行,从而在所述第二构件容积体中产生不同于所述第一再结晶特性的第二再结晶特性;以及
制造的构件经历具有保持温度的热处理,其中保持温度高于所述至少两个构件容积体中的至少一个的再结晶温度。
根据实施例,再结晶特性包括再结晶温度,第一再结晶特性包括第一再结晶温度而第二再结晶特性包括第二再结晶温度,并且制造的构件经历具有在所述第一和第二再结晶温度之间的保持温度的热处理。这产生高于所述至少两个容积体中的至少一个的再结晶温度的温度,从而产生具有低于保持温度的再结晶温度的所有容积体的再结晶,而在具有高于保持温度的再结晶温度的所有容积体中保持刚构建成(as-built)的状况的典型的小晶粒各向异性微结构。
根据实施例,再结晶特性包括改变晶粒大小(再结晶晶粒大小),第一再结晶特性包括第一晶粒大小而第二再结晶特性包括不同于第一晶粒大小的第二晶粒大小,并且其中保持温度(T_HT)高于所述至少两个构件容积体中的至少两个的再结晶温度。这在所述至少两个容积体中的至少一个中产生第一晶粒大小,并且在所述至少两个容积体中的另一个中产生第二晶粒大小。不同的再结晶特性能产生不同的晶粒大小。
根据实施例,提供至少三个不同的构件容积体,即限定第一构件容积体、第二构件容积体和第三构件容积体,并且三个工艺参数(A,B,C)选择成使得在保持温度(T_HT)下的热处理之后,第一构件容积体具有第一晶粒大小(这相对于热处理之前的第一晶粒大小而不可改变,在这种情况下其仍然为非再结晶晶粒大小),第二构件容积体具第二晶粒大小而第三构件容积体具有第三晶粒大小,其中第一晶粒大小、第二晶粒大小和第三晶粒大小彼此不同。优选,第一构件容积体具有高于保持温度的再结晶温度,而第二和第三构件容积体具有低于保持温度的再结晶温度。
根据本发明的实施例,所述添加式制造工艺为选择性激光熔化(SLM)工艺。
特别地,所述构件的材料为下者中的一个:高温Ni基合金、高温Co基合金和高温Fe基合金。
特别地,所述至少两个工艺参数在至少一个以下特性的方面不同:
熔池大小;
能量输入,特别是扫描速度和/或激光功率和/或激光模式;
孵化距离;
层厚度;
激光束直径/强度分布/焦平面位置;
额外的容积体暴露/再熔化/预热/再加热;
扫描策略,特别是单向或双向或旋转。
根据本发明的另一个实施例,在所述构件的使用中,所述至少两个不同的构件容积体中的第一构件容积体经历蠕变载荷而所述至少两个不同的构件容积体中的第二构件容积体经历LCF载荷,并且所述工艺参数和所述后续热处理温度选择成使得在所述第一构件容积体中建立粗再结晶晶粒结构,而在所述第二构件容积体中建立细晶粒结构。
根据本发明的另一个实施例,所述构件为涡轮机的部件,特别是燃气涡轮的部件。特别地,所述构件为燃气涡轮的叶片。甚至更具体而言,所述叶片具有前缘和后缘,在所述前缘和所述后缘处的构件容积体制造有适于LCF载荷区域的细晶粒结构,而在所述前缘和所述后缘之间的构件容积体制造有适于蠕变载荷区域的粗再结晶晶粒结构。
优选SLM处理的所述构件由Ni基超合金制成,所述至少两个工艺参数(A,B)选择成使得得到的再结晶开始温度(T_RX_A,T_RX_B)在大约1200℃的范围中且相差至少20℃。
优选,热处理包括以至少25℃/分钟的加热速率应用快速加热的步骤。
优选,制造步骤包括构建晶体学定向(优选的晶体学定向),并且热处理移除至少一个构件容积体中的晶体学定向。晶体学定向可包括一个或多个定向,例如主要定向和次要定向。热处理可移除一个或多个定向。
附图说明
现在借助于不同的实施例和参照附图来更详细地阐明本发明。
图1显示具有不同的构件容积体的叶片的截面,其中根据本发明的实施例,不同的构件容积体是用不同的工艺参数A和B通过SLM制造的;
图2显示根据本发明的实施例的用于对图1的叶片实现不同的再结晶的示例性热处理(HT)曲线;
图3显示在图2的热处理之后的完结叶片,其中不同构件容积体中的微结构是不同的;
图4显示制造图3的叶片时的主要工艺步骤;
图5显示本发明的另一个实施例,其中在SLM工艺中一层一层地应用不同的工艺参数;
图6A和6B比较区域A(图6A,无再结晶)和区域B(图6B,再结晶)中的两个微结构;以及
图7比较在HT之前和之后的区域A和区域B中的两个微结构。
图8显示本发明的可行实施例的示例微结构,其中用在再结晶之后产生粗晶粒大小的参数处理部分容积体B(字母ALS),并且用在再结晶之后产生细晶粒大小的参数处理第二部分容积体C。
图9、10、11、12和13显示类似于图1、2、3、4和5中的示例,但具有三个不同的工艺参数A、B、C而非两个不同的工艺参数,从而在再结晶之后产生三个不同的微结构(无再结晶(A)、再结晶成粗晶粒大小(B)、再结晶成细晶粒大小(C))。
具体实施方式
本发明公开一种用以产生用添加式制造技术(例如选择性激光熔化SLM)加工成具有经选择性改变的晶粒大小(例如针对现场特定的载荷来优化晶粒大小)的部件/构件,特别是涡轮机(例如燃气涡轮)的载荷不同的部件的方法。通过对部件的不同区域应用不同的特定工艺参数设定,可调节再结晶特性,使得在适当的热处理之后,在制造的部件的不同区域中获得不同的微结构。例如,可调节这些区域的开始温度,使得仅出现使期望区域再结晶的热处理温度。在另一个示例中,可改变在再结晶之后产生的晶粒大小,使得在使不同区域中的不止一个再结晶的温度下进行热处理之后,在这些不同的再结晶区域中获得不同的晶粒大小。
选择适当的工艺参数和后续热处理温度,可局部地设定晶粒结构。例如,例如可在蠕变载荷区域(或容积体)(例如在叶片的前缘和后缘之间)中局部地设定再结晶粗晶粒结构和/或再结晶细晶粒结构,同时在其它区域例如LCF(低循环疲劳)载荷区域(例如在叶片的前缘和后缘处)中,保持细晶粒结构(诸如各向异性非再结晶细晶粒结构)。
本发明基于发现SLM产生的材料的再结晶特性(例如再结晶温度和/或再结晶晶粒大小)主要取决于所应用的处理参数。再结晶温度(或再结晶开始温度)是发生再结晶的最低温度。再结晶温度取决于用于使材料再结晶的驱动力,主要是位错密度、残余应力和热处理之前的初始晶粒大小。在再结晶之后产生的晶粒大小由晶粒成核密度确定,晶粒成核密度主要取决于位错密度和热处理之前的初始晶粒大小。这些驱动力和晶粒成核密度可受到SLM处理参数(激光功率、扫描速度、层厚度、孵化距离、激光束直径、第二区域暴露等)的影响。
提议限定两个或更多个工艺参数A和B,这在经SLM处理的材料中产生不同的驱动力,并且因此产生不同的再结晶开始温度T_RX_A和T_RX_B(RX表示再结晶),而T_RX_A>T_RX_B则表示需要较高的热处理(HT)温度,以便经参数设定A处理的材料再结晶。
待制造的构件,例如涡轮叶片或导叶,然后分成其中期望有粗再结晶晶粒大小的容积体(图1-4的叶片10中的CA2;工艺参数B)和其中期望有细晶粒大小的容积体(图1-4中的CA1、CA3;图5中的CA4-CA7;工艺参数A),例如根据保养期间出现的载荷类型/大小。
在将构件(图1-4中的叶片10)的3D文件切成层之后,用工艺参数A处理位于A容积体CA1和CA3内的区域,并且用工艺参数B处理位于B容积体CA2中的区域(参照图1,叶片10的示例,其中前缘11和后缘12分别主要有LCF/TMF载荷,而且其余部分有蠕变载荷)。
在SLM工艺之后,获得构件,其中,微结构几乎是同质的,而且在A容积体CA1、CA3和B容积体CA2之间没有不同,或者仅略微不同(参见图4,中心部分)。但是,再结晶的驱动力和因此再结晶开始温度T_RX_A和T_RX_B是不同的。
然后该部件(在这种情况下,叶片10)经历再结晶热处理HT,其保持温度T_HT位于T_RX_A和T_RX_B之间(参见图2和图4)。这个HT在容积体CA2中产生再结晶B,用参数集B处理容积体CA2,而A容积体CA1、CA3的细晶粒结构则得到保持(参见图3以了解产生的叶片10,并且参见图4以了解有关工艺)。可选地,HT包括以至少25℃/分钟的加热速率进行快速加热的步骤。加热优选介于25℃/分钟和60℃/分钟之间。这可避免或至少减少沉淀成不合需要的状态。
如果使用三个或更多个不同的工艺参数,用所述方法可获得三个或更多个构件容积体,其中,一个或多个容积体具有低于热处理保持温度的再结晶开始温度,从而产生再结晶微结构,其中,晶粒大小(取决于内部驱动力)由工艺参数限定,以及其中,另外的容积体可具有高于热处理保持温度的再结晶开始温度,这会产生非再结晶微结构。
用至少两个不同的工艺参数处理的一个或多个不同的容积体的大小可在构件大小本身的范围减小到微米范围的大小,这仅受层厚度或选择添加式制造工艺中使用的扫描线尺寸的限制。不同的容积体可与例如部件的几何构造或载荷有关。
图9至12显示其中限定三个不同的工艺参数A、B、C的示例,各个工艺参数从而在经SLM处理的材料中产生不同的驱动力,并且因此产生不同的再结晶特性(例如不同的再结晶开始温度和/或不同的再结晶晶粒大小)。
在一个示例中,在图9至12中显示的三个不同的区域中,在叶片10中的区域CA2中期望有粗再结晶晶粒大小(工艺参数B),在CA4中期望有较细的再结晶晶粒大小(工艺参数C),而在CA1和CA3中期望有细非再结晶微结构(晶粒大小和晶体学定向无变化)(工艺参数A)。获得此结果的一种方法是加热到高于再结晶温度T_RX_B和T_RX_C,但低于再结晶温度T_RX_A的温度。然后CA1和CA3将不再结晶,并且对CA2和CA4使用不同的工艺参数可产生不同的晶粒大小。
该方法在三个或更多个工艺参数方面类似于上面关于两个工艺参数的描述。在将构件的3D文件切成层之后,用工艺参数A处理位于A容积体CA1和CA3内的区域,用参数集B处理位于B容积体CA2中的区域(参见图9, 叶片10的示例,其中前缘11和后缘12分别主要有LCF/TMF载荷,而其余部分则具有蠕变载荷),并且用参数集C处理位于C容积体CA4中的区域。
在SLM工艺之后,获得构件,其中,晶粒微结构几乎是同质的,并且没有不同,或者仅在A容积体CA1、CA3、B容积体CA2(参见图12,中心部分)和C容积体CA4之间略微不同。但是,再结晶的驱动力和因此再结晶开始温度T_RX_A、T_RX_B和T_RX_C和在热处理之后产生的晶粒大小是不同的。
然后该部件(在这种情况下,叶片10)经历再结晶热处理HT,其保持温度T_HT位于T_RX_A和T_RX_C/T_RX_B之间(参见图10和图12)。这个HT对 B容积体CA2和C容积体CA4产生再结晶,它们分别经参数B或C处理,而A容积体CA1、CA3的细晶粒结构则得到保持,因为在这些区域中未发生再结晶(参见图11以了解产生的叶片10,并且参见图12以了解有关工艺)。由于与容积体B相比,由参数C引入到容积体C的驱动力较大,所以在容积体C中获得较细的晶粒大小。可通过选择工艺参数(B/C)来改变在再结晶之后产生的晶粒大小。可选地,HT包括以至少25℃/分钟的加热速率进行快速加热的步骤。加热优选介于2525℃/分钟和60℃/分钟之间。这可避免或至少减少沉淀成不合需要的状态。
示例HT如下:
1)将构件从室温(RT)加热到温度T1,其中,T1比温度Ts低50℃至100℃,在此温度下,热膨胀系数下降,然后
2)在T1时保持构件达时间t1,以实现均匀的构件温度,然后
3) 通过以至少25℃/分钟的加热速率进行快速加热来将构件加热到至少850℃的温度T2,然后
4)对构件应用另外的时间/温度步骤,这取决于热处理的目的。
此HT可适合由基于Ni或Co或Fe或它们的组合的经γ'加强的超合金制成的构件,例如,诸如在欧洲专利申请号EP14167904.3(用于对由经γ'加强的超合金制成的添加式制造构件进行构建后的热处理的方法)中,特别是参照权利要求1至6,该申请通过引用而结合在本文中。
使用此方法,可在构件中容易地改变晶粒大小,关于不同的区域没有几何构造约束。如图5中显示的那样,当在不同的层n1、n2、n3、n4、…中不同地应用工艺参数A和B时,可在构件内的任何地方产生A和/或B容积体(典型地,唯一约束是层厚度和扫描线的大小)。图5,例如叶片10'的A*容积体CA5完全在构件内部,并且因此在HT之后,结构变化在第三图像中不可见,而仍然可从外部看到其它A容积体CA4、CA6和CA7。
SLM产生的材料显示相当多的晶体学各向异性,例如,在Ni基合金的情况下,在构建方向上有强烈的优先[100]定向。通过调节适当的扫描策略,也可在构建平面上产生第二优先轴线,从而产生假SX,例如晶体学微结构(多晶,但有三个独特的优选的晶体学方向)。额外的实施例/优点还可为:优选的晶体学[100]定向(=低杨氏模数)可在其中有利的区域(容积体)(例如TMF载荷区域)处保持,以及在其中不想要这种各向异性的区域中再结晶。如果部件几何构造允许适当的构建定向,则可将产生的优选定向针对出现的载荷类型(例如通过沿着其中热机械疲劳占优势的方向选择[100]方向(低杨氏模数))进行优化。但是,出现的载荷类型和方向很可能在构件中改变,而且部件几何构造不允许使用最佳构建方向是可能的。因此不总是想要各向异性。在欧洲专利申请EP 12008074.2(作为EP 2737965公布)和欧洲专利申请EP 13157266.1(作为EP 2772329公布)中描述了此方法的另外的细节,两个申请都通过引用而结合在本文中。特别地,EP 12008074.2的权利要求1至12和 EP13157266.1的权利要求1至17是相关的。
为了产生不同的再结晶驱动力,以及因此产生不同的再结晶特性(例如不同的再结晶温度T_RX或不同的再结晶晶粒大小),工艺参数(例如A和B或A、B和C)必须在以下至少一个特性方面不同:
熔池大小(熔池大小为激光熔化的池的大小。这可为各种不同的形状和深度);
能量输入(例如扫描速度、激光功率和/或激光模式(连续波(CW)或脉冲;能量输入为最重要的参数。优选的实施例为连续模式激光,但是还可使用脉冲激光。能量密度量化可为线性的、基于区域或基于容积体的,这取决于激光束的性质;使用更多的功率允许更快速的扫描);
孵化距离(孵化距离为在材料被铺下时在激光经过粉末时在道次之间的距离;激光通常遵从预先设定的扫描策略,从而遵从型式有点像农民耕地的线);
层厚度;
激光束直径/强度分布/焦平面位置;
额外的容积体暴露/再熔化/预热/再加热;
扫描策略(单向/双向/旋转);
这里提供的方法对于在高温下使用的材料是最吸引人的,诸如Ni基合金、Co基合金、Fe基合金。
但是,一般性方法不限于这类材料,而是还可应用于利用SLM处理的所有其它金属类别,其中,在改变构件内的金属属性方面存在优点。
作为示例,对于Ni基超合金制成的SLM产生的部件,大约1200℃的再结晶开始温度T_RX_A和T_RX_B可在它们之间具有20℃或更高的温度差异的情况下实现。
图6A显示在结晶之前的晶粒结构而图6B显示在1200℃下热处理4小时之后具有再结晶微结构(晶粒形状和形态、再结晶孪晶)的同一样本。EBSD分析清楚地揭示沿着构建方向和优选的定向的小柱形晶粒,从而指示各向异性属性。
图6比较区域A(图6A,无再结晶)和区域B(图6B,再结晶)中的微结构。因此,图7比较在HT之前和之后的区域A和区域B中的微结构。能看到,仅以参数B进行再结晶,并且参数A不产生再结晶的微结构。
图8显示在高于T_RX_B和T_RX_C的温度下的再结晶热处理之后的示例部件的微结构,其中区域B(字母)以参数B处理,这在热处理之后产生粗晶粒大小,并且区域C(周围)以参数C处理,从而在热处理之后产生细晶粒大小。
SLM工艺能以下面的参数范围执行:
1.参数范围:
能量输入[J/mm2]:0.1-20,优选0.4-10;
激光功率[W]:10-2000,优选50-500,更优选100-350;
扫描速度[mm/s]:50-6000,优选300-2500;
孵化距离[μm]:1-250,优选50-150;
层厚度[μm]:5-100,优选20-50;
激光束直径[μm]:30-1000,优选50-500;
额外的容积体暴露:是/否,参数在上面给出的范围中;
扫描策略:
i.扫描方向:单向/双向/曲折扫描;
ii.各个层中的扫描旋转:0-90°,优选0°、45°、67°、90°;
iii.扫描区域分块:无/岛屿/条,扫描向量长度0.3-100mm,优选1-20mm。
2. 参数应当改变的值:
改变这些参数中的至少一个达至少10%,优选20-100%或20-1000%。
3.参数影响(示例):
扫描速度增大->增大驱动力->T_RX减小(以及晶粒大小通常减小);
额外的容积体暴露->减小驱动力->T_RX增大(以及晶粒大小通常增大);
能量输入增大->减小驱动力->T_RX增大(以及晶粒大小通常增大)。
部件列表
10,10'叶片 (构件)
11前缘
12后缘
A、B、C工艺参数
CA1-CA9构件容积体区域。
Claims (16)
1.一种用于制造构件(10,10')的方法,包括以下步骤:
提供数据集,以用于添加式制造工艺中;
借助于所述添加式制造工艺根据所述数据集而制造所述构件(10,10');以及
使制造的所述构件(10,10')经历热处理(HT),以改变制造的所述构件(10,10')的微结构;
其特征在于
至少两个不同的构件容积体(CA1-CA7)在制造步骤之前限定在所述构件(10,10')内;
针对所述添加式制造工艺选择至少两个不同的工艺参数(A,B),所述工艺参数(A,B)在所述构件(10,10')的材料中产生不同的再结晶特性;
所述添加式制造工艺以在制造所述至少两个不同的构件容积体(CA1-CA7)中的第一构件容积体期间使用的所述至少两个不同的工艺参数(A,B)中的一个执行,从而在所述第一构件容积体中产生第一再结晶特性,并且所述添加式制造工艺以在制造所述至少两个不同的构件容积体(CA1-CA7)中的第二构件容积体期间使用的所述至少两个不同的工艺参数(A,B)中的另一个执行,从而在所述第二构件容积体中产生不同于所述第一再结晶特性的第二再结晶特性;以及
制造的所述构件(10,10')经历具有保持温度(T_HT)的热处理(HT);
其中,所述再结晶特性包括再结晶温度,所述第一再结晶特性包括第一再结晶温度(T_RX_A或T_RX_B)而所述第二再结晶特性包括第二再结晶温度(T_RX_B或T_RX_A),并且制造的所述构件(10,10')经历具有在所述第一和第二再结晶温度(T_RX_A,T_RX_B)之间的保持温度(T_HT)的热处理(HT)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再结晶特性包括晶粒大小的变化,所述第一再结晶特性包括第一晶粒大小而所述第二再结晶特性包括不同于所述第一晶粒大小的第二晶粒大小。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,限定至少三个不同的构件容积体,即第一构件容积体、第二构件容积体和第三构件容积体,并且三个工艺参数(A,B,C)选择成使得在所述保持温度(T_HT)下的热处理之后,所述第一构件容积体具有第一晶粒大小,所述第二构件容积体具有第二晶粒大小而所述第三构件容积体具有第三晶粒大小,其中所述第一晶粒大小、所述第二晶粒大小和所述第三晶粒大小彼此不同。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其特征在于,所述添加式制造工艺为选择性激光熔化(SLM)工艺。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述构件(10,10')的材料为下者中的一个:高温Ni基合金、高温Co基合金和高温Fe基合金。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述至少两个不同的工艺参数(A,B)在至少一个以下特性方面不同:
焊池大小;
能量输入;
孵化距离;
层厚度;
激光束直径/强度分布/焦平面位置;
所述至少两个不同的构件容积体额外地暴露于激光/再熔化/预热/再加热;
扫描策略。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述能量输入包括扫描速度和/或激光功率和/或激光模式。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述扫描策略包括单向或双向或旋转。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述构件(10,10')的使用中,所述至少两个不同的构件容积体(CA1-CA7)中的第一构件容积体经历蠕变载荷,而所述至少两个不同的构件容积体(CA1-CA7)中的第二构件容积体经历低循环疲劳载荷,并且所述工艺参数(A,B)和所述保持温度(T_HT)选择成使得在所述第一构件容积体中建立粗再结晶晶粒结构,而在所述第二构件容积体中建立细晶粒结构。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述构件(10,10')为涡轮机的部件。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述涡轮机为燃气涡轮。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述构件(10,10')是燃气涡轮的叶片。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述叶片(10,10')具有前缘(11)和后缘(12),在所述前缘(11)和所述后缘(12)处的构件容积体(CA1,CA3;CA4,CA7)制造有适于低循环疲劳载荷区域的细晶粒结构,并且在所述前缘(11)和所述后缘(12)之间的构件容积体(CA2)制造有适于蠕变载荷区域的粗再结晶晶粒结构。
14.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述构件(10,10')由Ni基超合金制成,所述至少两个不同的工艺参数(A,B)选择成使得得到的再结晶温度(T_RX_A,T_RX_B)相差至少20℃。
15.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其特征在于,所述热处理包括以至少25℃/分钟的加热速率应用快速加热的步骤。
16.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其特征在于,所述制造步骤包括构建一晶向,并且所述热处理在至少一个构件容积体中移除所述晶向。
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