3DP-IN738材料高溫高壓處理

1.摘要

3DP（Three-Dimensional Printing）又稱三維印刷，是通過(guò)噴頭用粘接劑將零件的截面“印刷”在材料粉末上面，解決了許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形的工藝。由于其可一次性制作復(fù)雜分總成零件及具有更細(xì)致的表現(xiàn)細(xì)節(jié)力，可應(yīng)用于各種精密零件的印刷制備。但成型材料強(qiáng)度往往受到限制，通常會(huì)進(jìn)一步熱處理以提高材料的力學(xué)性能?？凭?shí)驗(yàn)室利用熱等靜壓（Hot Isostatic Pressing Sintering，HIP）設(shè)備對(duì)3DP-AIN738材料進(jìn)行熱處理，通過(guò)提高材料的致密度來(lái)增強(qiáng)材料力學(xué)性能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可得：在1292℃，10Mpa壓力下，IN738材料的致密度可達(dá)99.99%。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

①1290℃恒溫15分鐘，全然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫，全程10MPa壓力

②1292℃恒溫8分鐘，然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫，全程3MPa壓力

③1294℃恒溫8分鐘，然后冷卻到1200℃，爐冷至室溫，全程1MPa壓力

④1292℃恒溫8分鐘，然后冷卻至1284℃，沖壓10MPa，然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫

⑤1292℃恒溫8分鐘，沖壓10MPa，然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫

3.SEM

由SEM圖可知，加熱全程維持高壓，樣品內(nèi)部空隙明顯，而在樣品高溫重熔后，再增加壓力，可有效降低材料內(nèi)部的孔隙率，大大提高材料鎳基高的致密度。

4.結(jié)論

◆對(duì)于各向異性金屬材料，先高溫重熔愈合裂紋，然后降溫至較低液相分?jǐn)?shù)再增壓實(shí)現(xiàn)彈性變形補(bǔ)縮，可提高材
料整體的致密度，減小孔隙率：
◆使用熱等靜壓爐可實(shí)現(xiàn)3DP打印材料致密度的增加，對(duì)于鎳基合金IN738致密度最高可達(dá)99.99%。