一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法
本发明公开了一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，S1配料：Cu粉、Cr粉、Zr粉配比称重；S2混粉：Cr粉、Zr粉进行搅拌混合，随后与Cu粉混入并加入乙醇，搅拌均匀后球磨混粉，得到混合粉；S3冷等静压：等到混合粉中乙醇完全挥发后，冷等静压得到铜铬合金坯料；S4烧结脱气：对铜铬合金坯料进行梯度加热，得到铜铬合金电极；S5电极感应气雾化制粉：对铜铬合金电极进行区域熔炼并气雾化制粉，得到CuCrZr合金粉末；S6筛分：对CuCrZr合金粉末进行筛分分级，得到需要的3D打印粒度范围的粉末。本发明制备的CuCrZr合金粉粒度范围窄、球形度高，有效保证了3D打印过程的稳定性。
发明专利
CN202110353880.0
2021-04-01
CN112719279A
2021-04-30
B22F9/08(2006.01)
陕西斯瑞新材料股份有限公司
张石松;王小军;刘凯
710077 陕西省西安市长安区高新区丈八七路12号
北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)
刘婷
陕西;61
1.一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，包括以下步骤： S1配料：将Cu粉、Cr粉、Zr粉按照重量百分比进行称重，其中Cr可调范围为0.5-5 %，Zr可调范围为0.02-1 %，Cu为余量； S2混粉：称重后的Cr粉、Zr粉进行搅拌混合并进行球磨混粉，随后将混合均匀的Cr粉、Zr粉混入称重好的Cu粉中，按照Cu粉、Cr粉、Zr粉总重的1/4-1/3加入乙醇，搅拌均匀后球磨混粉，得到混合粉； S3冷等静压：等到混合好的混合粉中乙醇完全挥发后，采用冷等静压的方式压制，压制压力100-200 MPa，保压时间为2-5 min，得到铜铬合金坯料； S4烧结脱气：对压制好的铜铬合金坯料进行梯度加热，烧结的最高温度保持在900-1000 ℃，保温2 h，得到铜铬合金电极； S5电极感应气雾化制粉：对制备好的铜铬合金电极进行区域熔炼，功率为20-50 kW，频率为100-250 kHz，融化的金属液体连续垂直穿过紧耦合喷嘴，通过紧耦合喷嘴由高压氩气流将金属液体雾化破碎成大量细小液滴，雾化压力为2-4MPa，液滴在飞行中凝固成颗粒，得到CuCrZr合金粉末； S6筛分：气雾化完成后，待CuCrZr合金粉末完全冷却，随后采用筛分设备对雾化粉末进行筛分分级，得到需要的3D打印粒度范围的粉末。 2.如权利要求1所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述Cu粉的颗粒为200目筛下物，Cr粉的颗粒为80-320目的筛上物，Zr粉的颗粒为300-400目的筛上物。 3.如权利要求1所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述Cr粉、Zr粉球磨混粉是Cr粉、Zr粉的总重与铜球按照1:1的球料比进行球磨混粉1-2h；所述Cu粉、Cr粉、Zr粉球磨混粉是Cu粉、Cr粉、Zr粉总重与铜球按照1:1的球料比进行球磨混粉2-5 h。 4.如权利要求1所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述步骤S4烧结脱气需要当真空度达到8×10-2 Pa以下时进行；所述步骤S5电极感应气雾化制粉需要当真空度达到3×10-1 Pa以下时进行。 5.如权利要求1所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述步骤S3混合粉中乙醇完全挥发的方法具体为：将混合好的混合粉放置于真空箱内抽真空并充入氩气，随后施加远红外线照射混合粉并对其缓慢翻搅，远红外线照射功率为120~180 W，其辐射波长为8~10 μm。 6.如权利要求5所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述缓慢翻搅采用25±1 rpm的搅动转速进行转动翻搅。 7.如权利要求1所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述步骤S4中梯度加热的方法具体为：对压制好的铜铬合金坯料以30~50 ℃/min，升温至300~500 ℃保持90 min，随后进行二次升温阶段，以80~100 ℃/min升温至900-1000 ℃保持2 h，其中，在二次升温阶段过程中，对铜铬合金坯料施加脉冲电流直至升温阶段结束。 8.如权利要求7所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述脉冲电流采用方波脉冲电流，且脉冲强度为1000~1200 A。 9.如权利要求1所述的一种3D打印用CuCrZr合金粉制备方法，其特征在于，所述步骤S5中高压氩气流的温度为150~200℃。