一种使用选区激光熔化工艺制备SnBi-xFe低熔点复合材料的方法

技术特征：
1.一种使用选区激光熔化工艺制备 snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）选用符合选区激光熔化技术成型要求的snbi合金粉末，与作为强化相的fe粉；（2）将snbi合金粉末与fe粉末混合均匀；混粉完成后置于干燥箱中进行真空干燥；（3）按照成型件几何特征，以及对成型件的目标性能要求，建立三维模型，并进行选区激光熔化的工艺参数设定，然后对该模型进行切片处理；（4）将基板安装在选区激光熔化成型设备的成型缸并调平，然后将（2）中所得混合粉末装入选区激光熔化成型设备的粉料缸中，使用刮刀将粉末铺平，并关闭设备舱门；（5）通入保护气以除氧，除氧完成后，开始打印得到snbi-xfe低熔点复合材料。2.根据权利要求1所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：步骤（1）中作为强化相的fe粉是以fe元素为主要成分的不锈钢粉，fe粉的质量分数即snbi-xfe中的x值，为0~30%中任意值，且不为0。3.根据权利要求1所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：步骤（2）中混粉方式为使用自动混粉机混粉2~4h，混粉机转动速率20~40rpm，干燥箱真空度设置为≤10-1
mpa，干燥温度为40~60℃，干燥时间为3~5h。4.根据权利要求1所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：步骤(3)中成型件为棒材或板材，选区激光熔化的工艺参数设定时，激光输入功率为40w~120w，扫描速度为400mm/s~2500mm/s，扫描间距为0.025mm~0.055mm，扫描层厚为20~30um，激光直径为0.06~0.1mm， n 1层相对n层的激光扫描方向顺时针或逆时针旋转0
°
~90
°
。5.根据权利要求1所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：步骤（4）中所述刮刀为橡塑刮刀或不锈钢刮刀；所述基板为不锈钢基板。6.根据权利要求1所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：步骤（5）中保护气为99.99wt%的高纯度氩气；除氧完成后以及打印过程中，氧气含量≤100ppm。7.根据权利要求2所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方法，其特征在于：所述不锈钢粉以质量百分比计包括以下组分：cr：15%~17.5%；ni：3%~5%；cu：3%~5%；mn：≤1%；si：≤1%；mo：≤0.5%；nb：0.15%~0.45%；c：≤0.07%；s:≤0.03%；p：≤0.04%；fe：其余。8.根据权利要求2所述的使用选区激光熔化工艺制备snbi-xfe低熔点复合材料的方
法，其特征在于：所述fe粉为fe元素质量分数不低于99.8%的纯铁粉。

技术总结
本发明属于增材制造领域，涉及一种使用选区激光熔化工艺制备SnBi-xFe低熔点复合材料的方法，凭借选区激光熔化技术多参数易调控的工艺特点，实现特定的SnBi合金组织，从而使SnBi基体本身兼具较高的强度与塑性；同时增强相Fe颗粒引入第二相强化机制，进一步提高SnBi基体的强度，且选区激光熔化工艺过程易保证各组分混合均匀；另外第二相强化方式对SnBi基体熔点影响有限的同时，大大提高其强度，从而使SnBi-xFe低熔点复合材料有更宽广的应用场景。xFe低熔点复合材料有更宽广的应用场景。


技术研发人员：汪炳叔 丁丁 詹博文
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2022.08.18
技术公布日：2022/11/11