一种NiTiLa形状记忆合金及其制备方法

本发明属于增材制造领域，具体涉及一种nitila形状记忆合金及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，激光选区熔化增材制造技术(slm)得到迅猛发展，该技术基于完全熔化机制以及微细化逐层加工特征，对于复杂构型零件的高性能精密成形具有独特的优势，且该技术具有柔性化、易于实现智能化、生产周期短、能生产出很高力学性能的零件等优点，在国防、医疗、冶金等领域被广泛应用。

2、形状记忆合金中，niti系列合金具有高强度、高韧性、高生物相容性的特点，被广泛的应用在医疗领域。

3、因为医疗领域的专属定制生产，且对于医疗领域复杂异型构件的成形制备，铸造很难获取良好的成形质量。选区激光熔化制备niti形状记忆合金成为增材制造领域的热点。但是目前制备的niti形状记忆合金成型效果差、容易产生裂纹。因此，迫切需要研发一种新型的niti形状记忆合金。

技术实现思路

1、本发明提出一种nitila形状记忆合金及其制备方法，以解决现有技术中niti形状记忆合金成型效果差、容易产生裂纹的问题。

2、为达上述目的，本发明提出技术方案如下：

3、一种nitila形状记忆合金制备方法，包括如下步骤：

4、步骤1，准备ni、ti、la2o3的粉末，烘干后混合，得到混合粉末；

5、其中ni的质量百分比为54.51～55.51wt .%，ti 的质量百分比为43.99～44.99wt.%，la2o3的质量百分比为0 .3～0.4wt .%；

6、步骤2，对混合粉末进行球磨细化处理，得到合金粉末；

7、步骤3，对合金粉末进行筛网过滤，得到筛选后合金粉末；

8、步骤4，将筛选后合金粉末通过3d打印，制成nitila形状记忆合金。

9、优选的，ni、ti、la2o3的粉末的粒径为15-53μm。

10、优选的，步骤中1中，ni、ti、la2o3三种粉末按照55.51wt .%，43.99wt .%，0 .3wt.%的比例混合。

11、优选的，步骤1中的烘干具体为：

12、将ni、ti、la2o3粉末放置到干燥箱内，烘干温度70～80℃，时间2～3h。

13、优选的，步骤2中，所述球磨细化处理具体为：

14、球磨速度为200r/min，球磨时间为10h，球磨模式为顺时针逆时针交替旋转，单次旋转时间为30min。

15、优选的，步骤2中，所述球磨细化处理中，使用的球磨球为粒径为1mm的氧化锆磨球，磨球与混合粉末的球粉比为19～21：1。

16、优选的，所述3d打印的具体流程为：

17、建立试样的三维模型；

18、对三维模型进行分层切片，得到切片后模型；

19、将切片后模型导入3d打印机；

20、基于切片后模型对筛选后合金粉末及逆行3d打印，制成nitila形状记忆合金。

21、优选的，所述三维模型的8*8*8的立方体，分层切片的切片厚度为0.03mm。

22、优选的，3d打印过程中采用的激光扫描路径为：

23、将加工样板分化成5*5mm的最小单元，激光束沿着x轴s形移动。

24、一种nitila形状记忆合金，所述nitila形状记忆合金由所述的一种nitila形状记忆合金制备方法制备得到。

25、本发明的有益之处在于：

26、本发明提出将ni、ti、la2o3三种粉末按照比例混合，并在烘干、球磨、过筛之后投入3d打印，进行生产，得到成型效果好、不容易产生裂纹的高质量nitila形状记忆合金，可以应用于医疗领域的专属定制生产，且流程简单清晰，可操作性强，易于投入大规模的生产。

技术特征：

1.一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，ni、ti、la2o3的粉末的粒径为15-53μm。

3.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，步骤中1中，ni、ti、la2o3三种粉末按照55.51wt .%，43.99wt .%，0 .3wt .%的比例混合。

4.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，步骤1中的烘干具体为：

5.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，步骤2中，所述球磨细化处理具体为：

6.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，步骤2中，所述球磨细化处理中，使用的球磨球为粒径为1mm的氧化锆磨球，磨球与混合粉末的球粉比为19～21：1。

7.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，所述3d打印的具体流程为：

8.如权利要求7所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，所述三维模型的8*8*8的立方体，分层切片的切片厚度为0.03mm。

9.如权利要求1所述的一种nitila形状记忆合金制备方法，其特征在于，3d打印过程中采用的激光扫描路径为：

10.一种nitila形状记忆合金，其特征在于，所述nitila形状记忆合金由权利要求1-9中任一项所述的一种nitila形状记忆合金制备方法制备得到。

技术总结本发明属于增材制造领域，具体涉及一种NiTiLa形状记忆合金及其制备方法，具体流程为，准备Ni、Ti、La2O3的粉末，并烘干并混合，得到混合粉末；其中Ni的质量百分比为54.51～55.51wt.%，Ti的质量百分比为43.99～44.99wt.%，La2O3的质量百分比为0.3～0.4wt.%；对混合粉末进行球磨细化和筛网过滤，将筛选后的合金粉末通过3D打印，制成NiTiLa形状记忆合金。本发明得到成型效果好、不容易产生裂纹的高质量NiTiLa形状记忆合金，可以应用于医疗领域的专属定制生产，且流程简单清晰，可操作性强，易于投入大规模的生产。技术研发人员：张庆茂,巴一,郭亮,刘小艺受保护的技术使用者：华南师范大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14