RU2725893C2 - Способ изготовления машинных компонентов с помощью аддитивного производства - Google Patents

Способ изготовления машинных компонентов с помощью аддитивного производства Download PDF

Info

Publication number
RU2725893C2
RU2725893C2 RU2017100652A RU2017100652A RU2725893C2 RU 2725893 C2 RU2725893 C2 RU 2725893C2 RU 2017100652 A RU2017100652 A RU 2017100652A RU 2017100652 A RU2017100652 A RU 2017100652A RU 2725893 C2 RU2725893 C2 RU 2725893C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
metal
reinforcing
powder material
grain size
Prior art date
Application number
RU2017100652A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017100652A3 (ru
RU2017100652A (ru
Inventor
Якопо ДЖОВАННЕТТИ
Пьерлуиджи ТОЦЦИ
Массимо ДЖАННОЦЦИ
Original Assignee
Нуово Пиньоне СРЛ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нуово Пиньоне СРЛ filed Critical Нуово Пиньоне СРЛ
Publication of RU2017100652A publication Critical patent/RU2017100652A/ru
Publication of RU2017100652A3 publication Critical patent/RU2017100652A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2725893C2 publication Critical patent/RU2725893C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/64—Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/14—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes using electric discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/057—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being less 10%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0005—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with at least one oxide and at least one of carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0026—Matrix based on Ni, Co, Cr or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B22F10/368—Temperature or temperature gradient, e.g. temperature of the melt pool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/49—Scanners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
    • B22F2302/45—Others, including non-metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/001—Turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0261—Matrix based on Fe for ODS steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F05D2230/233—Electron beam welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F05D2230/234—Laser welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/175—Superalloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу создания порошковой смеси для изготовления машинного компонента, подверженного высокотемпературным условиям эксплуатации, содержащей по меньшей мере один металлосодержащий порошковый материал, представляющий собой жаропрочный суперсплав, и по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка, при этом способ включает получение металлосодержащего порошкового материала в процессе распыления путем направления струи газа в поток расплавленного металла в распылительной камере, причем металлосодержащий порошковый материал имеет первый средний размер зерен, причем при получении металлосодержащего порошкового материала выполняют регулирование первого среднего размера зерен путем изменения соотношения потоков газа и металла в распылительной камере, получение упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка, имеющего второй средний размер зерен, равный или меньший чем 5 мкм и меньший чем указанный первый размер, смешивание металлосодержащего порошкового материала и упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка с получением указанной порошковой смеси. Изобретение также относится к способу изготовления машинного компонента, подверженного высокотемпературным условиям эксплуатации. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к изготовлению машинных компонентов, в частности машинных компонентов, подверженных высокотемпературным условиям эксплуатации, таких как компоненты двигателей внутреннего сгорания и турбомашин, например, но без ограничения этим, газовых турбин. Более конкретно, иллюстративные варианты выполнения предмета изобретения, описанного в данном документе, относятся к изготовлению компонентов турбомашины с использованием жаропрочных материалов на основе суперсплава, например, но без ограничения этим, таких компонентов, как рабочие и неподвижные лопатки турбины, сопловые аппараты турбины, рабочие колеса турбины.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известно использование суперсплавов, дисперсионно-упрочненных оксидами (ДУО), в качестве подходящих материалов для изготовления машинных компонентов, подверженных высокотемпературным циклам усталостного нагружения (D.M. Elzey и др., «Oxide Dispersion Strengthened Superalloys: the Role of Grain Structure and Dispersion During High Temperature Low Cycle Fatigue» [«Дисперсно-упрочненные оксидами суперсплавы: роль гранулярной структуры и дисперсии при высокотемпературной малоцикловой усталости»], опубл. в Superalloys 1988, The Metallurgical Society, 1988, стр. 595-604). Эти материалы обычно получают путем механического легирования (H.K.D.H. Bhadeshia «Recrystallisation of Practical Mechanically Alloyed Iron-Base and Nickel-Base Superalloys» [«Рекристаллизация механически легированных суперсплавов на основе железа и на основе никеля»], опубл. в Materials Science and Engineering A223 (1997) 64-67, С. Suryanarayana и др. «The Science and Technology of Mechanical Alloying» [«Наука и технология механического легирования»], опубл. в Materials Science and Engineering A304-306 (2001) 151-158, B.S. Murty и др. «Novel Materials Synthesis by Mechanical Alloying/Milling» [«Синтез новых материалов с помощью механического легирования/размола»], опубл. в International Materials Reviews, 1998, том 43, №3, стр. 101-141).
Сплавы, полученные путем механического легирования, обычно выпускаются в виде экструдированных заготовок. Порошок, полученный из заготовок ДУО суперсплавов, созданных путем механического легирования, используют для изготовления компонентов путем спекания. Для спекания необходима форма, геометрия которой обратна геометрии конечного изготавливаемого изделия. Спекание является дорогостоящим и негибким технологическим процессом.
В европейском патентном документе №2586887 описаны способы изготовления лопаток турбины с помощью аддитивного производства, например с использованием лазерной обработки металлов, электроннолучевого плавления и других процессов аддитивного производства. В данном известном документе предлагается использовать жаропрочные суперсплавы, например суперсплавы на основе никеля, в виде порошка. В некоторых вариантах выполнения, описанных в данном документе, порошок жаропрочного суперсплава содержит дисперсные оксиды. В вышеуказанном документе не говорится о том, как оксиды вводят в порошок суперсплава, не указан весовой состав и не приведена другая конкретная информация относительно оксидов.
Технологии аддитивного производства относятся к недорогим, гибким и эффективным способам производства, с помощью которых можно легко и недорого изготавливать машинные компоненты сложной формы. Использование процессов аддитивного производства является особенно предпочтительным для производства компонентов турбомашины, которые должны удовлетворять строгим требованиям, касающимся механической прочности при тяжелых условиях эксплуатации, например, обладать устойчивостью к высокотемпературной ползучести в условиях усталости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте выполнения предложен способ изготовления машинного компонента из материала на основе металла, включающий следующие этапы:
- создание порошковой смеси, содержащей по меньшей мере один металлосодержащий порошковый материал и по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка, причем средний размер зерен указанного диспергирующего вещества меньше среднего размера зерен металлосодержащего порошкового материала,
- изготовление указанного компонента при помощи процесса аддитивного производства с использованием указанной порошковой смеси.
В контексте данного описания и прилагаемой формулы изобретения термин «металл» также охватывает тугоплавкие элементы или тугоплавкие металлы. Таким образом, выражение «металлосодержащий порошковый материал» также охватывает порошковый материал, содержащий тугоплавкий металл или элемент. К подходящим тугоплавким элементам или металлам относятся, но без ограничения этим, молибден, вольфрам, тантал, ниобий и их соединения. Материал на основе металла представляет собой материал, содержащий металл, в том числе тугоплавкий металл, а также интерметаллическое соединение, например алюминид или силицид, как изложено более подробно ниже со ссылкой на иллюстративные варианты выполнения предмета изобретения, описанного в данном документе.
В контексте данного описания и прилагаемой формулы изобретения упрочняющее диспергирующее вещество представляет собой соединение, которое при его диспергировании в порошковой смеси и затем в готовом изделии увеличивает прочность указанного изделия, в частности его сопротивление высокотемпературной ползучести.
Согласно некоторым вариантам выполнения металлосодержащий порошковый материал может представлять собой металлический порошок. Например, металлический порошок может представлять собой металлический порошок на основе суперсплава, например порошок жаропрочного суперсплава. Согласно другим вариантам выполнения металлосодержащий порошковый материал представляет собой интерметаллический порошковый материал, то есть интерметаллическое соединение в виде порошка, например алюминид. В некоторых вариантах выполнения металлосодержащий порошковый материал может представлять собой силицид. Также возможно использование комбинации двух или более металлосодержащих соединений в виде порошка.
Упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка может представлять собой или содержать по меньшей мере один керамический материал в виде порошка. В некоторых вариантах выполнения керамический материал может представлять собой оксид. Возможно использование двух или более упрочняющих диспергирующих веществ. В некоторых вариантах выполнения предпочтительным является керамический материал, не содержащий кислорода. Например, если металлосодержащий порошковый материал представляет собой материал на основе молибдена или ниобия, предпочтительным является использование керамического материала, не содержащего атомы кислорода, поскольку это увеличивает устойчивость к высокотемпературному окислению.
Упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка, содержащееся в порошковой смеси, используемой для аддитивного производства, обеспечивает дисперсию в готовом отвердевшем компоненте, что повышает устойчивость указанного компонента к ползучести.
Благодаря использованию смеси металлосодержащего материала в виде порошка и упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка имеется возможность точного регулирования гранулометрического распределения (гранулометрии) обоих компонентов смеси, так что для обоих компонентов смеси может использоваться оптимальная средняя гранулометрия. Более конкретно, металлосодержащий порошковый материал может иметь средний размер зерен, выбранный для достижения оптимального плавления и отверждения во время аддитивного производства. Упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка, например керамический материал в виде порошка, может иметь средний размер зерен, выбранный с обеспечением повышения сопротивления ползучести, присущего готовому машинному компоненту, без ухудшения прочности указанного компонента.
Аддитивное производство в контролируемой атмосфере, например с использованием инертного газа, или в условиях вакуума предотвращает химическое изменение упрочняющего диспергирующего вещества. Кроме того, послойный процесс, характеризующий аддитивное производство, предотвращает отделение упрочняющего диспергирующего вещества, например оксида или другого керамического материала, благодаря его «плаванию» поверх расплавленного металла, так что может быть получено по существу однородное распределение упрочняющего диспергирующего вещества в готовом изделии.
Ниже описаны характерные особенности и варианты выполнения, которые изложены также в прилагаемой формуле изобретения, составляющей неотъемлемую часть данного описания. В вышеизложенном кратком описании приведены характерные особенности различных вариантов выполнения данного изобретения для лучшего понимания нижеследующего подробного описания и оценки вклада, вносимого в уровень техники. Разумеется, существуют и другие характерные особенности изобретения, которые описаны ниже и изложены в прилагаемой формуле изобретения. В связи с этим, прежде чем перейти к подробному объяснению некоторых вариантов выполнения, следует отметить, что различные варианты выполнения изобретения не ограничены в их применении элементами конструкции и расположением компонентов, указанными в нижеприведенном описании или изображенными на чертежах. Изобретение может иметь другие варианты выполнения и может быть реализовано на практике и осуществлено различными способами. Кроме того, следует понимать, что фразеология и терминология, используемые в данном документе, служат для описательных целей и не должны считаться ограничивающими.
По существу, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что принцип, на котором основано изобретение, может быть легко применен в качестве базы для разработки других конструкций, способов и/или систем для реализации некоторых целей данного изобретения. Таким образом, важно рассматривать формулу изобретения как включающую такие эквивалентные конструкции, если они не выходят за рамки сущности и объема данного изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полная оценка и понимание предложенных вариантов выполнения изобретения и многочисленных присущих ему преимуществ могут быть получены при рассмотрении нижеприведенного подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 схематически изображает устройство аддитивного производства, в котором используется технология электронно-лучевой плавки, для изготовления машинного компонента,
фиг. 2 схематически изображает устройство прямого лазерного плавления металлов для аддитивного производства,
фиг. 3 изображает блок-схему способов согласно данному описанию.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Используемое на протяжении всего описания выражение «один вариант выполнения», «вариант выполнения» или «некоторые варианты выполнения» означает, что конкретный признак, конструкция или характерная особенность, описанные в связи с вариантом выполнения, присущи по меньшей мере одному варианту выполнения рассматриваемого предмета изобретения. Таким образом, фразы «в одном варианте выполнения», «в варианте выполнения» или «в некоторых вариантах выполнения», встречающиеся в разных местах на протяжении всего описания, не обязательно относятся к одному и тому же варианту выполнения (одним и тем же вариантам выполнения). Кроме того, конкретные признаки, конструкции или характерные особенности могут сочетаться любым соответствующим образом в одном или более вариантах выполнения.
Наречие «примерно», используемое в связи с количеством, охватывает приведенное значение и толкуется в зависимости от контекста (например охватывает диапазоны допусков, связанных с измерением конкретного количества).
В нижеприведенном описании рассмотрено изготовление компонентов турбомашины. Однако следует понимать, что способы, описанные в данном документе, также могут быть использованы для изготовления других машинных компонентов, в частности машинных компонентов, подвергаемых высокотемпературным условиям работы и циклам усталостного нагружения, например компонентов двигателей внутреннего сгорания.
На фиг. 1 схематически изображена иллюстративная установка или устройство аддитивного производства, которая (которое) может использоваться для изготовления компонента турбомашины, например рабочей лопатки В турбины, сопловой лопатки турбины, кожуха турбины или других компонентов турбины, в соответствии со способами, предложенными в данном изобретении.
Как известно специалистам в данной области техники, аддитивное производство представляет собой процесс, при котором изделие сложной формы изготавливают послойно из порошкового материала, который подвергают локальному плавлению с использованием источника энергии. В варианте выполнения, изображенном на фиг. 1, источником энергии является электронно-лучевая пушка. В других вариантах выполнения источником энергии может быть лазер.
Установка аддитивного производства обозначена в целом на фиг. 1 номером 100 позиции. Конструкция и принцип работы установок аддитивного производства хорошо известны, и их подробное описание в данном документе не приводится. Вкратце, установка 100, изображенная на фиг. 1, содержит источник энергии, который в иллюстративном варианте выполнения, описанном в данном документе, содержит электронно-лучевую пушку 101, содержащую излучатель 103 электронов, который генерирует электронный пучок ЕВ. Электронный пучок ЕВ направляется к целевой поверхности TS, расположенной под пушкой 101. Вдоль траектории электронного пучка могут быть расположены фокусирующая катушка 105 и отклоняющая катушка 107. Катушка 105 фокусирует электронный пучок на поверхности TS, а катушка 107 управляет перемещением пучка ЕВ по схеме, в соответствии с которой должен быть расплавлен и отвержден порошковый материал. Управление катушкой 107 и перемещением пучка ЕВ осуществляется с помощью вычислительного устройства 109. Перемещение пучка ЕВ регулируется устройством 109 на основании данных из файла, представляющего изготавливаемое трехмерное изделие.
Под источником 101 энергии может быть расположена ограждающая конструкция 111. Конструкция 111 может быть объединена со средством регулирования температуры, например, содержащим нагреватель, схематически показанный под номером 113 позиции, например электрический нагреватель. В конструкции 111 может быть расположен подвижный стол 115. Стол 115 может регулироваться с обеспечением его вертикального перемещения в направлении двусторонней стрелки f115. Вертикальное перемещение стола 115 может регулироваться устройством 109. Над целевой поверхностью TS может быть расположен контейнер 117 с порошковым материалом, управляемый с обеспечением его перемещения в направлении двусторонней стрелки f117, например, при помощи компьютерного устройства 109.
Процесс аддитивного производства, осуществляемый установкой 100, может быть кратко описан следующим образом. Первый слой порошкового материала из контейнера 117 распределяют на подвижном столе 115 путем перемещения контейнера 117 по стрелке f117 один или несколько раз вдоль стола 115, который расположен на высоте целевой поверхности TS. После распределения первого слоя порошкового материала активируют электроннолучевую пушку 101 и при помощи отклоняющей катушки 107 управляют электронным пучком ЕВ с обеспечением локального плавления порошкового материала в ограниченной части слоя, соответствующей поперечному сечению изготавливаемого изделия. После плавления расплавленному порошковому материалу дают остыть и отвердеть. Порошковый материал за пределами поперечного сечения изготавливаемого изделия остается в виде порошка.
После обработки первого слоя, как описано выше, стол 115 опускают и поверх первого, отвердевшего слоя, наносят следующий слой порошкового материала. Второй слой порошкового материала, в свою очередь, подвергают селективному плавлению с последующим остыванием и отверждением. Плавление и отверждение выполняют таким образом, что каждая часть слоя адгезивно присоединяется к ранее сформированной части слоя. Процесс повторяют поэтапно до получения изделия в целом путем последовательного добавления одного слоя порошкового материала за другим и селективного плавления и отверждения частей слоя в соответствии с последующими сечениями изделия.
После завершения изготовления изделия порошковый материал, который не был расплавлен и отвержден, может быть удален и использован повторно.
Вышеописанный процесс может быть выполнен в условиях регулируемой температуры с использованием нагревателя 113. Температуру в ограничивающей конструкции 111 регулируют так, что весь процесс выполняют при высокой температуре, и по завершении цикла изготовления в изделии практически не остается остаточных напряжений. После завершения процесса изготовления изделие, имеющее рабочую температуру, оставляют остыть до температуры окружающей среды в соответствии с кривой охлаждения, что предотвращает возникновение остаточных напряжений в готовом изделии.
Предпочтительно внутри конструкции 111 поддерживают условия высокого вакуума, что обеспечивает предотвращение поглощения кислорода порошковым материалом и расплавленным материалом.
На фиг. 2 схематически изображено устройство 201 прямого лазерного плавления металлов (DMLM). Указанное устройство содержит лазерный источник 203, например лазер на углекислом газе. Лазерный луч LB, генерируемый источником 203, фокусируется оптическими средствами 204 и может отражаться зеркалами 205. Зеркала 205 регулируются программируемым устройством управления, не показанным на чертеже, согласно схеме, соответствующей поперечному сечению каждого слоя изготавливаемого изделия, например лопатки турбины. Во время изготовления первый стол 207, выполненный с возможностью вертикального перемещения, поддерживает заготовку или изделие В. Второй стол 209, выполненный с возможностью вертикального перемещения, образует дно контейнера с порошковым материалом. Скребок 211, выполненный с возможностью горизонтального перемещения, распределяет порошковый материал из указанного контейнера на верхнюю часть обрабатываемой заготовки В. Стол 207 и стол 209 могут быть заключены в вакуумированный контейнер или в контейнер, заполненный инертным газом, например аргоном.
Процесс аддитивного производства, выполняемый с помощью устройства 201, по существу известен и может быть кратко описан следующим образом. Стол 207 перемещают в верхнее положение и равномерно распределяют первый слой порошкового материала на столе 207 с помощью скребка 211. Активируют лазерный источник 203 и управляют лазерным лучом LB с обеспечением локального селективного плавления порошкового материала в слое на столе 207. Затем стол 207 опускают (стрелка 207) на расстояние, соответствующее толщине следующего слоя. Первому слою расплавленного материала дают отвердеть. Стол 209 поднимают (стрелка f209) с предоставлением скребку 211 доступа к дополнительному порошковому материалу. Скребок выполняет дальнейшее возвратно-поступательное перемещение (стрелка f211) для распределения следующего слоя порошкового материала поверх предыдущего слоя на столе 207, после чего активируют лазерный луч LB и перемещают его с помощью зеркал 205 для селективного плавления порошкового материала второго слоя.
Процесс повторяют до получения готового изделия.
В схеме, показанной на фиг. 2, используются отклоняющие зеркала 205. В других иллюстративных вариантах выполнения может использоваться волоконный лазер, в котором лазерная энергия передается с помощью волокна, конец которого перемещают по осям, задаваемым с использованием числового программного управления, например по осям X и Y, параллельно столу 207.
Согласно вариантам выполнения, описанным в данном документе, порошковый материал, используемый в процессе аддитивного производства, представляет собой порошковую смесь, содержащую по меньшей мере два порошковых материала, а именно металлосодержащий порошок и упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка. Как указано выше, металлосодержащий порошок может представлять собой интерметаллический или металлический порошок, например суперсплав, подходящий для высокотемпературных условий работы машинного компонента, изготовленного из указанного суперсплава. Упрочняющее диспергирующее вещество может представлять собой керамический материал, например, но без ограничения этим, оксидный порошок.
Согласно некоторым иллюстративным вариантам выполнения металлосодержащий порошок представляет собой порошок суперсплава, предпочтительно порошок жаропрочного суперсплава. Порошок может содержать один из следующих суперсплавов: суперсплав на основе никеля, суперсплав на основе кобальта, суперсплав на основе железа, суперсплав на основе молибдена, суперсплав на основе вольфрама, суперсплав на основе тантала, суперсплав на основе ниобия. В других вариантах выполнения металлосодержащий порошковый материал может быть выбран из группы, в которую входят Nb3Si, MoSi2, TaSi, MoSiNb или другие силициды. В других вариантах выполнения металлосодержащий порошковый материал может представлять собой алюминиды, например NiAl или FeAl.
Металлосодержащий порошковый материал может быть получен из слитка или прутка базового суперсплава, который расплавляют и распыляют. Согласно некоторым иллюстративным вариантам выполнения слиток базового суперсплава может быть изготовлен путем вакуумной индукционной плавки.
Согласно некоторым вариантам выполнения распыление выполняют путем вакуумного распыления в инертном газе, которое обеспечивает получение порошка суперсплава с низким содержанием кислорода и зернами сферической формы. Слиток базового суперсплава расплавляют и подают через сопло в распылительную камеру, где в поток расплавленного металла направляют струю инертного газа под давлением, в результате чего указанный поток разделяется на мелкие частицы металла.
Размер зерен полученного порошка может регулироваться путем изменения соотношения потоков газа и металла в распылительной камере.
В соответствии с другими вариантами выполнения распыление начального слитка может быть выполнено с помощью способа, выбранного из группы, в которую входят вакуумно-индукционное газовое распыление (VIGA), технологический процесс вращения электрода в плазме (PREP), плазменное распыление (РА), распыление вращающимся диском (RDA).
В преимущественных вариантах выполнения требуемое гранулометрическое распределение, то есть размер зерен в полученном распыленном металлосодержащем порошковом материале, может быть получено, например, с помощью циклонного сепаратора. В некоторых вариантах выполнения гранулометрическое распределение выбирают таким образом, что средний размер зерен металлосодержащего порошкового материала составляет от примерно 10 мкм до примерно 100 мкм. В некоторых иллюстративных вариантах выполнения средний размер зерен составляет от примерно 10 мкм до примерно 60 мкм.
Как указано выше, порошковая смесь также содержит по меньшей мере одно диспергирующее вещество, например керамический материал, в виде порошка. В некоторых вариантах выполнения может использоваться один керамический материал в виде порошка. В других вариантах выполнения может использоваться смесь двух или более различных керамических материалов в виде порошка, имеющих различный химический состав. В некоторых вариантах выполнения керамический порошковый материал представляет собой оксидный порошок.
Согласно иллюстративным вариантам выполнения способа, описанного в данном документе, указанное по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка может представлять собой оксид металла. В некоторых вариантах выполнения упрочняющий оксид выбирают из группы веществ, в которую входят Y2O3, Al2O3, Th2O4, Zr2O3, La2O3, Yb2O3, Dy2O3 и их соединения. Другие керамические, не оксидные материалы могут быть выбраны из группы, в которую входят Si3N4, AlN, SiC, ТаС, WC и их соединения.
Средний размер зерен упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка может быть меньше среднего размера зерен металлосодержащего порошкового материала. В некоторых вариантах выполнения средний размер зерен указанного вещества составляет примерно 5 мкм или менее. В предпочтительных в настоящее время вариантах выполнения средний размер зерен упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка может составлять примерно 1 мкм или менее, предпочтительно 0,5 мкм или менее. В некоторых вариантах выполнения упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка имеет наноразмерные зерна, размер которых, например, составляет примерно 60 нм или менее либо составляет примерно 50 нм или менее. В предпочтительных вариантах выполнения средний размер зерен составляет не менее чем примерно 5 нм.
Наноразмерное упрочняющее диспергирующее вещество может быть получено известными способами. Подходящие способы описаны, например, в следующих документах: A. Lorke и др. (ред.) «Nanoparticles from the Gas Phase» [«Наночастицы из газовой фазы»], NanoScience and Technology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012, глава 2, Christina Raab и др. «Production of Nanopartiles and Nanomaterials» [«Производство наночастиц и наноматериалов»], NanoTrust Dossiers, №6, февраль 2011, Takuya Tsuzuki «Commercial Scale Produton of Inorganic Nanoparticles» [«Промышленное изготовление неорганических наночастиц»], Int. J. Nanotechnol., том 6, №5/6 2009, Francois Bozon-Verduraz и др. «Nanoparticles of Metal and metal Oxides: Some Peculiar Synthesis Methods, Size and Shape Control, Application to Catalysts Preparation» [«Наночастицы металла и оксидов металла: некоторые особые способы синтеза, регулирование размера и формы, применение при приготовлении катализатора»], Brazilian Journal of Physics, том 39, №1a, апрель 2009.
Путем комбинирования более крупнозернистого металлосодержащего материала в виде порошка и более мелкозернистого упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка могут быть улучшены механические свойства готового компонента, полученного с помощью аддитивного производства. Мелкие зерна порошка диспергирующего вещества обеспечивают тонкое распределение указанного вещества в металлической матрице, уменьшая или исключая риск повышения хрупкости конечного материала.
Количество упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка в конечной смеси может находиться в диапазоне, например, от примерно 0,01% до примерно 48% по весу. В некоторых вариантах выполнения порошок упрочняющего диспергирующего вещества присутствует в количестве от примерно 0,1% до примерно 30% по весу, например от примерно 0,1% до примерно 2% по весу.
В нижеследующей Таблице 1 приведен список примерных вариантов составов подходящих порошковых смесей. В качестве металлического суперсплава в смеси использован суперсплав на основе никеля. Состав указан в весовых процентах.
Figure 00000001
В нижеследующей Таблице 2 приведен список дополнительных примерных вариантов составов, которые могут использоваться в способе, описанном в данном документе. Эти составы содержат сплавы на основе молибдена, никеля, вольфрама, тантала и ниобия.
Figure 00000002
Figure 00000003
Компонент турбомашины, изготовленный с помощью аддитивного производства, как описано выше, может быть подвергнут одному или более дополнительным этапам обработки. Согласно некоторым вариантам выполнения может быть выполнен этап конечного горячего изостатического прессования (HIP) для устранения или уменьшения пористости внутри расплавленного и отвержденного материала. Этап горячего изостатического прессования, или обработка горячим изостатическим прессованием, может быть выполнен(а), например, в атмосфере инертного газа при давлении от примерно 80 Мпа до примерно 200 МПа.
Согласно некоторым вариантам выполнения компонент турбомашины подвергают последующим операциям тепловой обработки в вакууме для получения желаемых свойств материала, например для гомогенизации микроструктуры и последующего старения материала с обеспечением упрочнения при дисперсионном твердении для дисперсионно-твердеющих суперсплавов (то есть элемента, образующего гамма-фазу). Локализованная (в конкретных областях компонента) гомогенизация и тепловая обработка могут использоваться для локального увеличения размера зерен для максимизации свойств крупной фракции в конкретных областях (как правило, в аэродинамических областях рабочих лопаток газовой турбины).
На фиг. 2 изображена итоговая блок-схема иллюстративных вариантов выполнения способа, описанного выше.
Несмотря на то, что раскрытые в данном документе варианты выполнения изобретения изображены на чертежах и полностью обстоятельно и подробно описаны выше в отношении нескольких иллюстративных вариантов выполнения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможно выполнение множества модификаций, изменений и опущений без существенного отклонения от новых идей, принципов и концепций, изложенных в данном документе, и преимуществ изобретения, перечисленных в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, надлежащий объем раскрытых нововведений должен определяться только самым широким толкованием прилагаемой формулы изобретения с охватом всех таких модификаций, изменений и опущений. Кроме того, порядок или последовательность любых этапов процесса или способа может изменяться или переупорядочиваться в соответствии с альтернативными вариантами выполнения.

Claims (26)

1. Способ создания порошковой смеси для изготовления машинного компонента, подверженного высокотемпературным условиям эксплуатации, содержащей по меньшей мере один металлосодержащий порошковый материал, представляющий собой жаропрочный суперсплав, и по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка, при этом способ включает:
получение металлосодержащего порошкового материала в процессе распыления путем направления струи газа в поток расплавленного металла в распылительной камере, причем металлосодержащий порошковый материал имеет первый средний размер зерен,
причем при получении металлосодержащего порошкового материала выполняют регулирование первого среднего размера зерен путем изменения соотношения потоков газа и металла в распылительной камере,
получение упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка, имеющего второй средний размер зерен, равный или меньший чем 5 мкм и меньший чем указанный первый размер,
смешивание металлосодержащего порошкового материала и упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка с получением указанной порошковой смеси.
2. Способ по п.1, в котором размер зерен указанного по меньшей мере одного упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка составляет 0,1 мкм или менее, предпочтительно 0,06 мкм или менее, и более предпочтительно 0,05 мкм или менее.
3. Способ по п.1 или 2, в котором размер зерен упрочняющего диспергирующего вещества составляет 0,005 мкм или более.
4. Способ по любому одному из пп.1-3, в котором указанное по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка имеет наноразмерные зерна.
5. Способ по любому одному из пп.1-4, в котором средний размер зерен указанного по меньшей мере одного металлосодержащего порошкового материала составляет от 10 мкм до 100 мкм, предпочтительно от 10 мкм до 60 мкм.
6. Способ по любому одному из пп.1-5, в котором содержание указанного по меньшей мере одного упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка в указанной порошковой смеси составляет от 0,01% до 48% по весу, предпочтительно от 0,1% до 30% по весу.
7. Способ по любому одному из пп.1-6, в котором содержание указанного по меньшей мере одного упрочняющего диспергирующего вещества в виде порошка в указанной порошковой смеси составляет от 0,2% до 20%, предпочтительно от 0,3% до 6% по весу.
8. Способ по любому одному из пп.1-7, в котором упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка представляет собой распыленный порошок.
9. Способ по любому одному из пп.1-8, в котором металлосодержащий порошковый материал представляет собой распыленный порошок.
10. Способ по любому одному из пп.1-9, в котором указанное по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка представляет собой керамический материал.
11. Способ по любому одному из пп.1-10, в котором указанное по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка представляет собой оксид.
12. Способ по любому одному из пп.1-11, в котором указанное по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка выбирают из группы, в которую входят Y2O3, Al2O3, Th2O4, Zr2O3, La2O3, Yb2O3, Dy2O3, Si3N4, AlN, SiC, TaC, WC и их соединения.
13. Способ по п.1, в котором жаропрочный суперсплав выбирают из группы, в которую входят суперсплавы на основе никеля, суперсплавы на основе кобальта, суперсплавы на основе железа, суперсплавы на основе молибдена, суперсплавы на основе вольфрама, суперсплавы на основе тантала, суперсплавы на основе ниобия и их комбинации.
14. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором металлосодержащий порошковый материал представляет собой силицид, алюминид или соединение, содержащее тугоплавкий металл.
15. Способ по п.14, в котором металлосодержащий порошковый материал выбирают из группы, содержащей Nb3Si, MoSi2, TaSi, MoSiNb, NiAl, FeAl.
16. Способ изготовления машинного компонента, подверженного высокотемпературным условиям эксплуатации, включающий:
использование в установке аддитивного производства порошковой смеси, полученной в способе по любому из пп.1-15, содержащей по меньшей мере один металлосодержащий порошковый материал, представляющий собой жаропрочный суперсплав, и по меньшей мере одно упрочняющее диспергирующее вещество в виде порошка, причем средний размер зерен указанного диспергирующего вещества составляет 5 мкм или менее и меньше среднего размера зерен металлосодержащего порошкового материала,
формование указанного компонента при помощи процесса аддитивного производства с использованием указанной порошковой смеси.
17. Способ по п.16, в котором процесс аддитивного производства выбирают из группы, в которую входят электронно-лучевая плавка, селективное лазерное плавление, селективное лазерное спекание, лазерная обработка металлов давлением, прямое лазерное спекание металлов, прямое лазерное плавление металлов.
18. Способ по п.16 или 17, в котором дополнительно выполняют по меньшей мере тепловую обработку полученного компонента.
19. Способ по п.18, в котором при указанной по меньшей мере тепловой обработке выполняют горячее изостатическое прессование.
20. Способ по любому одному из пп.16-19, в котором машинный компонент представляет собой компонент турбомашины.
RU2017100652A 2014-07-21 2015-07-20 Способ изготовления машинных компонентов с помощью аддитивного производства RU2725893C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITFI20140175 2014-07-21
ITFI2014A000175 2014-07-21
PCT/EP2015/066550 WO2016012399A1 (en) 2014-07-21 2015-07-20 Method for manufacturing machine components by additive manufacturing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017100652A RU2017100652A (ru) 2018-08-21
RU2017100652A3 RU2017100652A3 (ru) 2018-12-03
RU2725893C2 true RU2725893C2 (ru) 2020-07-07

Family

ID=51662231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100652A RU2725893C2 (ru) 2014-07-21 2015-07-20 Способ изготовления машинных компонентов с помощью аддитивного производства

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11033959B2 (ru)
EP (1) EP3172000B1 (ru)
JP (1) JP7097180B2 (ru)
KR (1) KR102383340B1 (ru)
CN (2) CN115716134A (ru)
AU (1) AU2015294055B2 (ru)
RU (1) RU2725893C2 (ru)
WO (1) WO2016012399A1 (ru)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6313254B2 (ja) * 2015-03-18 2018-04-18 株式会社東芝 三次元造形方法
WO2017011900A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-26 Ap&C Advanced Powders & Coatings Inc. Plasma atomization metal powder manufacturing processes and systems therefore
WO2017075285A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Seurat Technologies, Inc. Chamber systems for additive manufacturing
DK3417090T3 (da) 2016-02-15 2021-09-06 Rem Tech Inc Kemisk bearbejdning af additivt fremstillede arbejdsemner
EP3442726B1 (en) 2016-04-11 2023-01-04 AP&C Advanced Powders And Coatings Inc. Reactive metal powders in-flight heat treatment processes
CA3017248A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Arconic Inc. Fcc materials of aluminum, cobalt, chromium, and nickel, and products made therefrom
US10422026B2 (en) * 2016-04-28 2019-09-24 Siemens Energy, Inc. Process and product for forming gamma prime precipitation strengthened superalloys
CN106041105A (zh) * 2016-05-25 2016-10-26 安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司 高强度钴钽钼合金医用3d打印金属粉末及其制备方法
US10189057B2 (en) * 2016-07-08 2019-01-29 General Electric Company Powder removal enclosure for additively manufactured components
GB201615496D0 (en) * 2016-09-13 2016-10-26 Rolls Royce Plc Nickel-based superalloy and use thereof
DE102016221470A1 (de) * 2016-11-02 2018-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Superlegierung ohne Titan, Pulver, Verfahren und Bauteil
WO2018100251A1 (fr) * 2016-11-30 2018-06-07 Abdelmadjid Djemai Alliage titane zirconium et son mode de realisation par fabrication additive
US12012646B1 (en) * 2017-02-01 2024-06-18 Hrl Laboratories, Llc Additively manufacturing components containing nickel alloys, and feedstocks for producing the same
US11511372B2 (en) 2017-04-28 2022-11-29 Fluid Handling Llc Technique to improve the performance of a pump with a trimmed impeller using additive manufacturing
US11845129B2 (en) * 2017-07-31 2023-12-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Brown body including a metal nanoparticle binder
JP6692339B2 (ja) * 2017-10-13 2020-05-13 株式会社ソディック 金属粉末積層造形用の金属粉末材料
JP6690790B2 (ja) * 2017-10-31 2020-04-28 日立金属株式会社 合金材、該合金材の製造方法、該合金材を用いた製造物、および該製造物を有する流体機械
EP3489376A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Alloy for gas turbine applications with high oxidation resistance
JP2019138560A (ja) * 2018-02-09 2019-08-22 株式会社Ihi 流体噴射装置、ガスタービンエンジン及び流体噴射装置の製造方法
JP7266730B2 (ja) * 2018-02-09 2023-04-28 株式会社Ihi 流体噴射装置、ガスタービンエンジン及び流体噴射装置の製造方法
CA3094330A1 (en) * 2018-04-04 2019-10-10 The Regents Of The University Of California High temperature oxidation resistant co-based gamma/gamma prime alloy dmref-co
DE102018207248A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils mit oxidischer Dispersionsverstärkung und entsprechendes Bauteil
EP3569330A1 (en) 2018-05-15 2019-11-20 Rolls-Royce Corporation Additive manufactured alloy components
US11313243B2 (en) 2018-07-12 2022-04-26 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Non-continuous abradable coatings
EP3604571A1 (en) 2018-08-02 2020-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Metal composition
WO2020032777A1 (ko) * 2018-08-10 2020-02-13 주식회사 쓰리디컨트롤즈 유무기혼련조성물을 원료로 하는 산화물 분산강화 합금 제조 방법
US11167375B2 (en) 2018-08-10 2021-11-09 The Research Foundation For The State University Of New York Additive manufacturing processes and additively manufactured products
CN109234560A (zh) * 2018-10-08 2019-01-18 西安华山金属制品有限公司 一种Ta-W-Al-Al2O3合金棒材及制备方法
US10577679B1 (en) 2018-12-04 2020-03-03 General Electric Company Gamma prime strengthened nickel superalloy for additive manufacturing
KR102154624B1 (ko) * 2019-01-11 2020-09-10 울산대학교 산학협력단 펀치금형 고강도소재 적층장치
DE102019200620A1 (de) * 2019-01-18 2020-07-23 MTU Aero Engines AG Verfahren zur Herstellung von Laufschaufeln aus Ni-Basislegierungen und entsprechend hergestellte Laufschaufel
DE102020106433A1 (de) * 2019-03-18 2020-09-24 Vdm Metals International Gmbh Nickel-Legierung mit guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Zugfestigkeit sowie Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen
US20220281006A1 (en) * 2019-05-06 2022-09-08 Eos Gmbh Electro Optical Systems Metal alloys with improved processability for direct metal laser sintering
US11462344B2 (en) 2019-07-30 2022-10-04 General Electric Company Method of heat-treating additively-manufactured ferromagnetic components
JP7487458B2 (ja) * 2019-09-19 2024-05-21 大同特殊鋼株式会社 粉末材料、積層造形物、および粉末材料の製造方法
WO2021066142A1 (ja) * 2019-10-03 2021-04-08 東京都公立大学法人 耐熱合金、耐熱合金粉末、耐熱合金成形体およびその製造方法
CN110777276B (zh) * 2019-10-23 2021-05-28 广东工业大学 一种基于激光3d打印的氧化铝增强合金性能的方法
JP7401742B2 (ja) * 2019-10-24 2023-12-20 日本製鉄株式会社 一体成形部品、鉄合金粉及び一体成形部品の製造方法
FR3102942B1 (fr) * 2019-11-07 2022-05-13 Commissariat Energie Atomique Procédé de traitement d'un matériau en acier optimisé.
JP6823856B1 (ja) * 2019-11-11 2021-02-03 ニホンハンダ株式会社 接合体の製造方法
JP6944734B2 (ja) * 2019-11-11 2021-10-06 ニホンハンダ株式会社 接合体および電子装置
EP3822004A1 (en) 2019-11-14 2021-05-19 Rolls-Royce Corporation Fused filament fabrication of abradable coatings
US11396063B2 (en) * 2020-03-23 2022-07-26 Rosemount Aerospace Inc. Systems and methods for in process heating for direct energy deposition applications
CN111451501B (zh) * 2020-04-03 2021-12-21 季华实验室 一种基于共晶反应的激光增材制造钨零件的制备方法
KR20210134180A (ko) 2020-04-29 2021-11-09 두산공작기계 주식회사 공작기계
CN112719297B (zh) * 2021-03-31 2021-06-29 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种3d打印高致密弥散强化铜零件的方法
CN114395720B (zh) * 2022-01-18 2022-09-06 华中科技大学 一种纳米氧化物弥散强化钢的制备方法
CN115896521A (zh) * 2022-10-20 2023-04-04 洛阳科威钨钼有限公司 一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001045882A2 (en) * 1999-11-16 2001-06-28 Triton Systems, Inc. Laser fabrication of discontinuously reinforced metal matrix composites
RU2342222C2 (ru) * 2002-12-13 2008-12-27 Снекма Моторс Порошкообразный материал для истираемых покрытий и истираемое покрытие
GB2486046A (en) * 2010-10-20 2012-06-06 Materials Solutions Making an article from a superalloy by additive layer manufacturing
CN103045914A (zh) * 2012-12-06 2013-04-17 南京航空航天大学 一种纳米碳化硅增强铝基复合材料的制备方法
EP2586887A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-01 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing components or coupons made of a high temperature superalloy
CN103695681A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 湖南航天工业总公司 一种铝基碳化硅颗粒增强复合材料及其构件的成型装置及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3070439A (en) * 1960-03-15 1962-12-25 New England Materials Lab Inc Method for processing dispersion strengthened metals
JP2890629B2 (ja) * 1990-03-15 1999-05-17 いすゞ自動車株式会社 複合焼結体の製造方法
JPH0747793B2 (ja) 1991-04-26 1995-05-24 株式会社クボタ 酸化物分散強化耐熱焼結合金
JPH0649581A (ja) * 1992-08-05 1994-02-22 Nippon Steel Corp 耐食耐摩耗性に優れた金属―セラミックス複合材料およびその製造方法
JP2914076B2 (ja) * 1993-03-18 1999-06-28 株式会社日立製作所 セラミックス粒子分散金属部材とその製法及びその用途
JPH10245642A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Ykk Corp アルミニウム基超微細粒子酸化物複合材の製造法
JPH1161303A (ja) * 1997-08-11 1999-03-05 Toshiba Corp 酸化物分散強化型合金、その合金の製造方法およびその合金を用いた高温耐熱部品
JP2002356754A (ja) * 2001-03-29 2002-12-13 Ngk Insulators Ltd 複合材料の製造方法及び同製造方法により製造された複合材料
US20090183850A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Siemens Power Generation, Inc. Method of Making a Combustion Turbine Component from Metallic Combustion Turbine Subcomponent Greenbodies
FR2979269B1 (fr) * 2011-08-24 2014-05-16 Lorraine Inst Nat Polytech Procede de fabrication d'une piece comprenant de l'aluminium
US9643144B2 (en) * 2011-09-02 2017-05-09 Baker Hughes Incorporated Method to generate and disperse nanostructures in a composite material
CH705662A1 (de) * 2011-11-04 2013-05-15 Alstom Technology Ltd Prozess zur Herstellung von Gegenständen aus einer durch Gamma-Prime-Ausscheidung verfestigten Superlegierung auf Nickelbasis durch selektives Laserschmelzen (SLM).
EP2700459B1 (en) 2012-08-21 2019-10-02 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for manufacturing a three-dimensional article
FR3008014B1 (fr) * 2013-07-04 2023-06-09 Association Pour La Rech Et Le Developpement De Methodes Et Processus Industriels Armines Procede de fabrication additve de pieces par fusion ou frittage de particules de poudre(s) au moyen d un faisceau de haute energie avec des poudres adaptees au couple procede/materiau vise
US9573192B2 (en) * 2013-09-25 2017-02-21 Honeywell International Inc. Powder mixtures containing uniform dispersions of ceramic particles in superalloy particles and related methods
US9447484B2 (en) * 2013-10-02 2016-09-20 Honeywell International Inc. Methods for forming oxide dispersion-strengthened alloys
US9399257B2 (en) * 2014-04-16 2016-07-26 Honeywell International Inc. Methods for forming ceramic reinforced titanium alloys

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001045882A2 (en) * 1999-11-16 2001-06-28 Triton Systems, Inc. Laser fabrication of discontinuously reinforced metal matrix composites
RU2342222C2 (ru) * 2002-12-13 2008-12-27 Снекма Моторс Порошкообразный материал для истираемых покрытий и истираемое покрытие
GB2486046A (en) * 2010-10-20 2012-06-06 Materials Solutions Making an article from a superalloy by additive layer manufacturing
EP2586887A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-01 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing components or coupons made of a high temperature superalloy
CN103045914A (zh) * 2012-12-06 2013-04-17 南京航空航天大学 一种纳米碳化硅增强铝基复合材料的制备方法
CN103695681A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 湖南航天工业总公司 一种铝基碳化硅颗粒增强复合材料及其构件的成型装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017100652A3 (ru) 2018-12-03
AU2015294055A1 (en) 2017-02-02
US20170209923A1 (en) 2017-07-27
KR20170033338A (ko) 2017-03-24
WO2016012399A1 (en) 2016-01-28
JP7097180B2 (ja) 2022-07-07
RU2017100652A (ru) 2018-08-21
US11033959B2 (en) 2021-06-15
CN115716134A (zh) 2023-02-28
EP3172000A1 (en) 2017-05-31
KR102383340B1 (ko) 2022-04-07
EP3172000B1 (en) 2024-04-10
AU2015294055B2 (en) 2020-10-15
JP2017529453A (ja) 2017-10-05
CN107073581A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2725893C2 (ru) Способ изготовления машинных компонентов с помощью аддитивного производства
US9399257B2 (en) Methods for forming ceramic reinforced titanium alloys
Shi et al. Development of metal matrix composites by laser-assisted additive manufacturing technologies: a review
EP2790858B1 (en) Method for additively manufacturing an article made of a difficult-to-weld material
Baudana et al. Electron beam melting of Ti-48Al-2Nb-0.7 Cr-0.3 Si: feasibility investigation
EP2857125B1 (en) Methods for forming oxide dispersion-strengthened alloys
Gu et al. Laser additive manufacturing (AM): classification, processing philosophy, and metallurgical mechanisms
Nandy et al. A review on direct metal laser sintering: Process features and microstructure modeling
EP2700459B1 (en) Method for manufacturing a three-dimensional article
CN103949639B (zh) 一种激光选区熔化技术制备Nb-Si基超高温合金的方法
JP6599328B2 (ja) 粉末の選択的溶融により部品を生産するための方法
JP2019173175A (ja) コバルト基合金積層造形体の製造方法
CN108884518A (zh) 铝、钛和锆的hcp材料及由其制成的产物
WO2020080062A1 (ja) 硬化層の積層方法及び積層造形物の製造方法
Aboulkhair et al. Additive manufacturing processes for metals
Maurya et al. Selective laser melting of TiC-Fe via laser pulse shaping: microstructure and mechanical properties
CN109072348A (zh) 铝、钴、镍和钛的fcc材料以及由其制成的产品
JP2020535310A (ja) モリブデン、ケイ素及びホウ素を含有する合金からなる粉末、この粉末の使用並びにこの粉末製のワークピースの付加製造方法
Yadav et al. Fabrication of promising material ‘titanium aluminide’: methods and issues (a status report)
US20200238376A1 (en) Manufacturing of high temperature aluminum components via coating of base powder
WO2019005972A1 (en) METHOD FOR MODIFYING THE DIMENSIONS OF A PUMP PART IN CAST IRON
Bazyleva et al. Composite Material Based on Intermetallic Alloy of VKNA Type Reinforced with Oxide Particles
CN107513652A (zh) 一种快速凝固Nb‑Si基多元合金