本发明属于合金的增材制造，尤其涉及基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末、打印件及其制备方法。
背景技术：
1、电子束选区熔融3d打印技术(ebm)是一种以金属粉末为原材料，通过集中的热源进行选择性融化，随后冷却凝固，最终形成零件的一种快速成型技术。其特点是分层制造、逐层叠加，相对于传统减材制造技术，增材制造技术不受形状约束、同时能够节省材料，降低生产成本，被广泛应用于生物医疗、航空航天领域。近年来，随着我国航空航天事业的不断发展，特别是航空发动机对推重比需求的日益增长，涡轮叶片的承温能力需求不断增加，其内部冷却结构也日益复杂化，因此对现有的涡轮叶片的制造技术提出了严峻的挑战。传统的熔模制造技术工艺流程复杂、制造成本高，增材制造为快速制造形状复杂的结构件提供了一种高潜力的制造路线。镍基合金因其良好的高温强度和抗氧化性，成为了目前航空航天工业中最常用的高温合金。但是，在镍基高温合金中，常常需要加入一些高密度的难熔金属以提升其性能，这就使镍基高温合金的成本偏高、密度偏大，其应用领域也受到限制。金属间化合物因为其密度低、比刚度高、熔点高、高温强度高及抗氧化性能好等一系列优点、作为高温结构材料被广泛研究。但金属间化合物由于滑移系数量不足且晶界结合力差，金属间化合物往往硬而脆，在室温变形时及易发生脆性断裂，因此限制了这一类合金的大规模应用。近些年来，多主元金属间化合物的提出，为金属间化合物的进一步开发提供的新的思路。在多主元金属间化合物这种体系中，通过可控的元素协同作用，可以提高反相畴界能从而提高材料强度；同时，元素在晶界的共偏聚诱导有序相向无序相转变，可以提高晶界结合力进而提高材料塑性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末和其制备方法，3d打印件及其制备方法。利用本发明提供的粉末制备出来的打印件致密度高，兼具优异的强度和塑性，具有优异的机械性能。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供了基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末，以原子百分比计，包括以下金属原料：ni：43％～47％、co：15％～24％、fe：11％～13％、al：9％～12％、ti：5％～12％、nb：0～10％、ta：0～10％、v：0～10％、cr：0～20％、mo：0～5％、w：0～5％。
4、本发明还提供了基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末的制备方法，包括：按原子百分比称取上述金属原料，进行熔炼、雾化制粉、筛分，即得到l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末。
5、优选的，所述l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末的粒径分布为60μm≤d50≤70μm，d97≥105μm，d3≤45μm。
6、本发明还提供了一种3d打印件，包括上述基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末。
7、本发明还提供了上述3d打印件的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)对需要打印的构件进行建模，采用切片软件进行切片，将切片好的文件导入ebm设备；
9、(2)设置基板预热温度；
10、(3)设置轮廓扫描参数；
11、(4)设置零件扫描参数；
12、(5)设置零件的扫描策略；
13、(6)将上述所述的粉末装入ebm设备料仓，将基板调平，抽真空至10-5pa；
14、(7)根据步骤(2)～(6)设定的参数，ebm设备按照工作台下降一个层厚，刮刀铺粉，预热粉床，扫描轮廓，扫描选区的方式循环堆叠，即形成需要的打印件。
15、优选的，所述步骤(2)中基板预热温度为700～1150℃。
16、优选的，所述步骤(3)中轮廓扫描参数为：扫描电流8～15ma，扫描速率0.8～1m/s，聚焦电流-7ma～7ma，熔池间距0.1～0.3mm。
17、优选的，所述步骤(4)中零件扫描参数为：扫描电流5～15ma，扫描速率0.6～1.8m/s，扫描间距0.1～0.15mm，聚焦电流-7ma～7ma。
18、优选的，所述步骤(6)中粉末的用量至少为3kg。
19、本发明还提供了基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末在制备3d打印件中的应用。
20、本发明的有益效果：
21、(1)本发明的电子束选区熔融工艺能够成功制造具有特定形状的3d打印构件，通过调控不同的工艺参数，所打印的构件，无裂纹缺陷，致密度可达99.7～99.99％；
22、(2)本发明中的ni-co-fe-al-ti系金属间化合物通过电子束选区熔融工艺打印后的构件，其屈服强度可以达到650～750mpa，抗拉强度能够维持在1200～1250mpa，同时断裂延伸率可以保持在25～35％，其在保持较好强度的同时，依旧能够维持良好的延伸率。
1.基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末，其特征在于，以原子百分比计，包括以下金属原料：ni：43％～47％、co：15％～24％、fe：11％～13％、al：9％～12％、ti：5％～12％、nb：0～10％、ta：0～10％、v：0～10％、cr：0～20％、mo：0～5％、w：0～5％。
2.权利要求1所述的基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末的制备方法，其特征在于，包括：按原子百分比称取权利要求1所述的金属原料，进行熔炼、雾化制粉、筛分，即得到l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末。
3.根据权利要求1或2所述的基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末，其特征在于，所述l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末的粒径分布为60μm≤d50≤70μm，d97≥105μm，d3≤45μm。
4.一种3d打印件，其特征在于，包括权利要求1所述的基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末。
5.权利要求4所述的3d打印件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的3d打印件的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中基板预热温度为700～1150℃。
7.根据权利要求5所述的3d打印件的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中轮廓扫描参数为：扫描电流8～15ma，扫描速率0.8～1m/s，聚焦电流-7ma～7ma，熔池间距0.1～0.3mm。
8.根据权利要求5所述的3d打印件的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中零件扫描参数为：扫描电流5～15ma，扫描速率0.6～1.8m/s，扫描间距0.1～0.15mm，聚焦电流-7ma～7ma。
9.根据权利要求5所述的3d打印件的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中粉末的用量至少为3kg。
10.权利要求1所述的基于电子束熔融3d打印的l12-(ni,co,fe)3(al,ti,fe)型多主元金属间化合物粉末在制备3d打印件中的应用。
