3DP-IN738材料高温高压处理

1.摘要

3DP（Three-Dimensional Printing）又称三维印刷，是通过喷头用粘接剂将零件的截面“印刷”在材料粉末上面，解决了许多复杂结构零件的成形的工艺。由于其可一次性制作复杂分总成零件及具有更细致的表现细节力，可应用于各种精密零件的印刷制备。但成型材料强度往往受到限制，通常会进一步热处理以提高材料的力学性能。科晶实验室利用热等静压（Hot Isostatic Pressing Sintering，HIP）设备对3DP-AIN738材料进行热处理，通过提高材料的致密度来增强材料力学性能。通过实验结果对比可得：在1292℃，10Mpa压力下，IN738材料的致密度可达99.99%。

2.实验过程

①1290℃恒温15分钟，全然后冷却至1200℃，炉冷至室温，全程10MPa压力

②1292℃恒温8分钟，然后冷却至1200℃，炉冷至室温，全程3MPa压力

③1294℃恒温8分钟，然后冷却到1200℃，炉冷至室温，全程1MPa压力

④1292℃恒温8分钟，然后冷却至1284℃，冲压10MPa，然后冷却至1200℃，炉冷至室温

⑤1292℃恒温8分钟，冲压10MPa，然后冷却至1200℃，炉冷至室温

3.SEM

由SEM图可知，加热全程维持高压，样品内部空隙明显，而在样品高温重熔后，再增加压力，可有效降低材料内部的孔隙率，大大提高材料镍基高的致密度。

4.结论

◆对于各向异性金属材料，先高温重熔愈合裂纹，然后降温至较低液相分数再增压实现弹性变形补缩，可提高材
料整体的致密度，减小孔隙率：
◆使用热等静压炉可实现3DP打印材料致密度的增加，对于镍基合金IN738致密度最高可达99.99%。