2024 TCT亞洲展：中航邁特推出多款金屬3D打印粉末合金新材料

2024年5月7日—9日，2024 亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì) (TCT Asia 2024) 在國家會(huì)展中心（上海）順利召開。南極熊3D打印網(wǎng)作為本次展會(huì)戰(zhàn)略合作平臺(tái)，在現(xiàn)場進(jìn)行了大量直播和報(bào)道。

在本次展會(huì)現(xiàn)場，中航邁特推出三款金屬3D打印粉末材料，包括鎳基高溫合金新材料MT-IN939、鈷基高溫合金新材料MT-X40、新一代高溫結(jié)構(gòu)材料MT-Ti2AlNb。

△2024TCT亞洲展現(xiàn)場  MT-IN939高溫合金粉末創(chuàng)新發(fā)布

鎳基高溫合金新材料MT-IN939
Inconel 939（IN939）是一種鎳基高溫合金，主要由鎳、鉻、鉬和鋁等元素組成，材料在高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性及抗氧化性、疲勞性能和蠕變強(qiáng)度、冷熱加工性能等方面具有出色的平衡表現(xiàn)，非常適合制造在850℃以上高溫環(huán)境下工作的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件等，在航空、航天、能源及化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

由于增材制造“逐層疊加、逐層累積”的工藝成形特點(diǎn)，傳統(tǒng)的IN939合金牌號(hào)在使用過程中往往會(huì)出現(xiàn)微裂紋、高溫力學(xué)性能不足等問題；中航邁特以用戶需求為導(dǎo)向，聚焦合金成分設(shè)計(jì)、打印工藝及熱處理工藝探索，創(chuàng)新開發(fā)出自主化MT-IN939高溫合金粉末，粉末綜合性能優(yōu)異，滿足SLM成形研究及生產(chǎn)需要。

△MT-IN939高溫合金粉末

材料特性
一種鎳基高溫合金材料
具有良好的抗氧化性、耐腐蝕性和高溫強(qiáng)度

典型應(yīng)用
航空、航天、能源和化工等領(lǐng)域

技術(shù)突破
優(yōu)化合金成分、熱處理及3D打印成形工藝
提升材料綜合性能
解決材料打印開裂問題

化學(xué)成分（wt.%）

物理性能

打印參數(shù)

金相組織

力學(xué)性能

先進(jìn)制備技術(shù)
采用行業(yè)領(lǐng)先的自主化霧化制粉技術(shù)
粉末成分及粒度、宏觀形貌、缺陷控制等
物理、化學(xué)指標(biāo)滿足金屬3D打印需求

適配打印設(shè)備
依托自主化激光選區(qū)熔化設(shè)備
探究SLM工藝窗口
開展激光功率、鋪粉層厚等系列工藝優(yōu)化
有效改善了粉末打印開裂問題

鈷基高溫合金新材料MT-X40
X40是一種固溶強(qiáng)化加碳化物強(qiáng)化形鈷基高溫合金，具有良好的抗冷熱疲勞性、中等應(yīng)力水平、抗氧化性、耐磨損性及防硫化能力，用于長時(shí)間高溫( 600~1000℃) 極限載荷零部件的制造，是燃?xì)廨啓C(jī)第一級(jí)噴嘴的最佳選擇。

針對高溫合金材料在打印過程存在的開裂等普遍問題，中航邁特材料研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過深入研究粉末原材料成分、制備技術(shù)、打印工藝等，創(chuàng)新開發(fā)了SLM成形用新型MT-X40鈷基高溫合金材料，產(chǎn)品性能優(yōu)異，滿足客戶要求。

MT-X40 高溫合金粉末

材料特性
一種鈷基高溫合金粉末材料
具有良好的抗冷熱疲勞性能、中等應(yīng)力水平
抗氧化性、耐磨損性及防硫化能力

典型應(yīng)用
航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤、噴嘴導(dǎo)管
燃燒室熱端核心部件等

技術(shù)突破
優(yōu)化合金成分、熱處理及3D打印成形工藝
解決材料打印開裂問題

化學(xué)成分（wt.%）

物理性能

打印參數(shù)

金相組織

力學(xué)性能

先進(jìn)制備技術(shù)
采用行業(yè)領(lǐng)先的自主化霧化制粉技術(shù)
粉末成分及粒度、宏觀形貌、缺陷控制等
物理、化學(xué)指標(biāo)滿足金屬3D打印需求

適配打印設(shè)備
依托自主化激光選區(qū)熔化設(shè)備
探究SLM工藝窗口
開展激光功率、鋪粉層厚等系列工藝優(yōu)化
有效改善了粉末打印開裂問題

新一代高溫結(jié)構(gòu)材料MT-Ti2AlNb
Ti2AlNb屬于Ti-Al系金屬間化合物材料，具有高比強(qiáng)度、低彈性模量和熱膨脹系數(shù)、優(yōu)異的抗蠕變性能和高溫抗氧化性能，服役溫度范圍為600-800℃，是航空、航天飛行器理想的新型輕質(zhì)、高溫結(jié)構(gòu)材料，有望部分替代鎳基高溫合金用于制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫結(jié)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的大幅度減重，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

相較于傳統(tǒng)制造工藝，增材制造技術(shù)成形的鈦鋁合金可獲得更高的拉伸強(qiáng)度，加工周期短、成本低、加工精度高、成形性更好，但存在打印孔隙、開裂及組織不均勻等問題；通過優(yōu)化粉末成分、制備技術(shù)、打印工藝參數(shù)及熱處理制度，中航邁特開發(fā)了新一代增材制造專用成形材料MT-Ti2AlNb 鈦合金粉末，有效解決了合金在增材成型過程中的孔隙和開裂等問題。

△MT-Ti2AlNb 鈦鋁合金粉末

材料特性
一種Ti-Al系金屬間化合物材料
具有高比強(qiáng)度、低彈性模量和熱膨脹系數(shù)
優(yōu)異的抗蠕變性能和高溫抗氧化性能

典型應(yīng)用
航空發(fā)動(dòng)機(jī)
壓氣機(jī)、整體葉盤和機(jī)匣等關(guān)鍵部件

技術(shù)突破
優(yōu)化合金成分
提高粉末抗氧化性和抗蠕變性能
改善鈦鋁合金的斷裂韌性和室溫塑性
優(yōu)化3D打印工藝及熱處理制度
有效解決了解決材料打印開裂問題

物理性能

打印參數(shù)

金相組織

力學(xué)性能

先進(jìn)制備技術(shù)
采用行業(yè)領(lǐng)先的自主化霧化制粉技術(shù)
粉末成分及粒度、宏觀形貌、缺陷控制等
物理、化學(xué)指標(biāo)滿足金屬3D打印需求

適配打印設(shè)備
依托自主化激光選區(qū)熔化設(shè)備
不斷優(yōu)化打印工藝參數(shù)及熱處理制度
有效改善了粉末打印開裂問題

在高溫合金領(lǐng)域，中航邁特?fù)碛?5年有余的航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料制備技術(shù)及服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，目前已開發(fā)MT-GH3536/GH3230/GH4099/GH4169/GH5188等金屬增材制造用高溫合金材料20余種，粉末產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異，已批量應(yīng)用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室火焰筒、導(dǎo)向葉片等高溫部件制造。