喷嘴进气方式对3D打印用GTD222高温合金粉末性能的影响

利用真空熔炼紧耦合气雾化制粉技术制备了3D打印用GTD222高温合金粉末,研究了喷嘴进气方式对粉末化学成分、粒度分布、球形度、流动性、松装密度及表面形貌等特性的影响.结果表明,采用外直内切喷嘴结构,加强了喷嘴出口处的抽吸效应,有利于提升气雾化过程的稳定性;采用切向进气方式增强了气体剪切作用效果,有利于提升细粉(15～5...     

气雾化参数对316L不锈钢粉末粒度的影响

利用自行研制的超音速气雾化喷嘴制备316L不锈钢粉末,研究雾化压力、金属熔体质量流量及熔体过热度对粉末粒度的影响。结果表明,实验制备的316L不锈钢粉末粒度主要分布在5～70μm之间,平均粒径为19.4～26.9μm。提高雾化压力,减小金属熔体质量流量或增大熔体过热度均使粉末平均粒径减小,细粉收得率增加;最佳雾化参数为雾化压力5.5 MPa,金属熔体质量流量4.28 kg/min,熔体过热度300 K。在此条件下得到的粉末形貌主要为球形和近球形,部分粉末表面有卫星球或凹坑出现。     

超音速气雾化制备316L不锈钢粉末的表征

利用自行研制的超音速雾化技术制备了316L不锈钢粉末,采用激光粒度仪、扫描电镜、金相显微镜和X射线衍射仪进行了表征.结果表明,316L不锈钢粉末的平均粒度约为24μm,粒度分布的几何标准偏差δ为1.75;粉末内部存在三种典型凝固组织,即具有发达二次枝晶的枝晶组织、胞晶组织以及枝状晶与胞状晶的混合组织;大粒径气雾化316L不锈钢粉末为单一的γ奥氏体相,小粒径粉末由γ奥氏体相+少量δ铁素体相共同组成;熔滴的冷速随着粒径的减小而提高,平均冷却速率为10⁴~10⁷K·s^-1.     

紧耦合气雾化参数对3D打印用金属粉末性能的影响

利用自主设计研发的紧耦合雾化制粉装置,采用真空感应熔炼气雾化工艺制备3D打印用Inconel 625合金粉末,通过调整雾化参数研究导液管内径对粉末粒度分布、表面形貌、氧含量(质量分数)及流动性能等特性的影响.结果表明:使用紧耦合雾化制粉装置制备出的粉末粒度范围较广,收得率较高,其中尺寸小于53μm的粉末收得率可达50％...     

气雾化法制备3D打印金属粉末的技术研究进展

在金属3D打印行业,粉末作为直接原料,其制备方法多样。目前,气雾化制粉技术应用最为广泛。本文主要概述了金属粉末的主要性能参数和气雾化法制备金属粉末的基本原理。根据雾化喷嘴和加热元件的不同衍生出多种气雾化技术,针对这些技术,进行了简单的阐述、分析和比较。其中,紧耦合气雾化技术应用较多,无坩埚电极感应熔炼气体雾化法适用活性金属粉末的制备。最后,对气雾化法制备3D打印金属粉末的技术进行了总结。     

激光3D打印TC4球形合金粉末的制备

采用真空旋转电极气雾化法(EIGA)制备激光3D打印用TC4钛合金球形粉末,利用SEM、XRD、EDS、激光粒度分析仪、霍尔流速计等分析方法对制得球形粉末的形成机制、表面微观组织、成分、相组成、粒度分布、流动性和松装密度等进行了研究,结果表明:在工艺参数为感应功率60k W,雾化气压6.0MPa条件下,EIGA法成功制备了激光3D打印用TC4钛合金球状粉末,粉末球形度达到98%以上,含氧量(质量分数)为0.09%;合金粉末中Ti、Al、V等元素分布均匀,粉末颗粒表面物相为密排六方α'-Ti单相固溶体;制得的TC4粉末表面平整、光洁,粒度分布均匀,主要粒径在1~180μm之间,粉末流动性为24.1 s/50g,松装密度为2.699 g/cm3,松装密度比为60.93%,符合激光3D打印用TC4钛合金粉末特征要求.     

3D打印用金属粉末的制备研究

针对国内3D打印用金属粉体材料的现状,通过对雾化喷嘴的设计改造,采用气雾化方法制备了304L不锈钢粉末;并通过扫描电镜、激光粒度测量仪以及霍尔流量计等对粉末的颗粒形貌、粒度分布、流动性等进行了观察研究。结果表明:采用自制双层雾化喷嘴制备的合金粉末,球形度高,粒度分布范围窄,粉末平均粒径为40μm,符合3D打印对金属粉体材料的要求。     

EIGA雾化法制备激光3D打印用TC4合金粉末工艺研究

采用电极感应熔炼气雾化法(EIGA)制备激光3D打印用TC4合金粉末(15～45μm)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、激光粒度分析仪(LPS)、粉体特性综合测试仪等设备,对粉末的形貌、物相组成、粒度分布、松装密度及流动性进行表征,同时研究了雾化气体压力和熔体温度对激光3D打印TC4合金粉末收得率影响。结果表明:采用EIGA制备得到TC4合金粉末形貌为近规则球形,粉末表面存在少量"卫星球",粉末由α′-Ti相组成。TC4合金粉末收得率随着雾化气体压力和熔体温度的升高先增加后减小。最佳雾化工艺参数为:雾化气体压力5 MPa,熔体温度1 800℃,此条件下平均粒径D_(50)为81.2μm,15～45μmTC4钛合金粉末收得率为22.3%,流动性为42.5 s,松装密度为2.83 g/cm~3,氧含量1 260×10~(-6),符合激光3D打印用TC4钛合金粉末特征要求。     

粉末316L不锈钢热挤压工艺

研究了氮气雾化316L粉的真空碳热还原烧结规律和挤压坯密度对热挤压工艺和挤压材性能的影响。获得了1种粉末316L钢无包套热挤压新工艺,即氮气雾化制粉→粉末振实真空烧结→热挤压。由于在真空烧结中碳对氧化物的还原作用,使316L雾化钢水的碳含量可以适当提高,简化了熔炼工艺。     

选区激光熔化工艺参数对气雾化 316L不锈钢粉末成形制品性能的影响

本研究系统考察了激光功率和扫描速度对316L不锈钢粉末选区激光熔化工艺成形熔道、制品微观组织及力学性能的影响,并分析了各类缺陷的形成原因。研究结果表明:在低激光功率和高扫描速度条件下,熔道中出现了大量球状颗粒,这些颗粒之间的空隙恶化了下一层粉末的熔化条件,这正是成形制品中熔道分布混乱以及孔洞、裂纹产生的根本原因,进而导致成形制品力学性能降低;在高激光功率和低扫描速度条件下,熔池快速升温/冷却的热应力作用增强,使得成形制品的熔道交界处也存在孔洞和裂纹等缺陷。在本研究实验条件下,激光功率为350 W,扫描速度为1750 mm/s时,SLM成形制品的力学性能最为优异,其中抗拉强度为731 MPa、屈服强度为638 MPa、断后伸长率为40.0%,致密度为96.27%。     

添加金属粉末对粉末冶金316L不锈钢性能的影响

研究了分别添加20％（质量分数）铜粉、锡粉，铝粉对粉末冶金3161，不锈钢性能的影响。在烧结温度为1100℃、烧结气氛为分解氨的条件下，对烧结材料的硬度、密度和显微组织进行了检测和分析。结果表明：添加20％铝粉可显著提高不锈钢粉末的压制性，但铝粉会与不锈钢基体发生强烈的化学反应，生成Fe2Al，恶化材料的性能；添加20％锡粉可显著提高材料的硬度；添加20％铜粉对材料的硬度影响不大。添加大量低熔点金属粉末的液相烧结不能显著提高材料的密度。     

不锈钢粉的3D凝胶打印成形技术研究

通过一种新型3D打印方法——3D凝胶打印,打印出不锈钢零件,并且对金属料浆的流变性能进行了分析研究。结果表明:固含量为61.5%(体积分数)的金属料浆具有较好的流变特性,适合3D凝胶打印技术;打印出的坯体表面质量较好,没有明显的分层现象;打印的不锈钢坯体在1 350℃保温1 h烧结后,相对密度可达95.7%。     

添加青铜粉对烧结316L不锈钢组织和性能的影响

研究了添加青铜粉对316L烧结不锈钢的密度、硬度和微观组织的影响。结果表明：添加青铜粉末提高了316L不锈钢的生坯密度。烧结样品的密度和硬度均随青铜粉体积分数的增大而提高，烧结温度升高也有利于316L烧结不锈钢密度和硬度的增大，最佳烧结温度为1200℃左右。当青铜粉的体积分数为30％、烧结温度为1200℃时，316不锈钢的最大相对密度和硬度分别为95．1％和HRB83。添加青铜粉引起的液相烧结使不锈钢颗粒球形化趋势明显，颗粒表面平直化。     

高压水雾化法制备MIM不锈钢粉末工艺研究

利用水雾化法制备不锈钢粉末,并研究了漏嘴内径和雾化压力对粉末形貌、氧含量、粉末粒度分布以及振实密度的影响。采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜对样品进行表征。结果表明:当水雾化压力为115 MPa、漏嘴内径为3.5 mm时,可制备出平均粒径较小且分布均匀(D50为8.83μm,D90为20.80μm),氧含量较低,振实密度高的不锈钢细粉。     

3D打印用金属粉末的性能特征及研究进展

3D打印(增材制造)作为区别于传统去除型加工的新型制造技术,正以其简易的制造工艺、较低的生产成本和较短的研发周期,备受人们关注。目前,3D打印技术已经开始从研发阶段逐步向产业化发展,但是3D打印用金属粉末的成本及其性能成为制约该产业快速健康发展的瓶颈之一。3D打印用金属粉末需要满足高纯度、高球形度、细粒径和窄的粒径分布等要求。其制备方法主要有雾化法、等离子体法、旋转电极法、等离子熔丝法等。通过3D打印用金属粉末性能要求、制备方法、粉末性能对3D打印零件的成形效果影响等几个方面介绍国内外的一些研究进展,并提出目前3D打印用金属粉末制备所面临的问题。     

316L不锈钢粉末高速压制行为

采用自行设计制造的18m高落锤式高速压机,研究316L不锈钢粉末的高速压制行为.实验结果表明,冲击速度增大可有效提高生坯密度,对室温粉末进行高速压制,当冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,生坯密度从7.18 g/cm3提高到7.61 g/cm3.而在同样冲击速度下,对160℃温粉末进行高速压制时,生坯密度从7.33 g/cm3提高到7.76 g/cm3.同时生坯强度随冲击速度的提高而升高,冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,160℃压制的生坯强度从72.5 MPa提高到94.1 MPa,室温压制生坯强度从62.1MPa提高到89.3MPa.通过对生坯SEM照片的分析,得知高速压制过程中粉末会发生严重的塑性变形和碎裂现象,孔隙的形状也会发生改变.该文还对高速压制致密化机理进行了探讨,指出在较高的速度压制时,颗粒间的摩擦和绝热剪切作用使粉末颗粒界面的温度升高,有利于粉末颗粒的塑性变形和焊合,从而有效提高了生坯的密度.