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.     

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。     

EIGA法制备TC4合金粉末的激光3D打印性能研究

采用电极感应熔炼气雾化法制备了50~180μm激光3D打印用TC4合金粉末,研究了粉末截面微观组织和成分,并采用激光3D打印成形了TC4合金样品,研究了松装密度对激光3D成形熔池截面形貌的影响,粉末粒径范围对打印样品的微观组织、拉伸断口形貌的影响。结果表明:TC4合金粉末内部组织存在大量的针状马氏体;随着松装密度增大,熔池的宽度和高度先增大后减小,激光3D打印成形TC4钛合金最佳松装密度为2.696~2.792g/cm~3;块状魏氏体组织随打印粉末的粒径范围减小而减少,致使拉伸断口形貌中韧窝密集程度逐渐增大,样品塑性提高。打印样品DSC分析相变起始温度为830.09℃、峰值温度为927.39℃均低于稳态相变温度,表明打印样品内存在大量亚稳相。     

惰性气体感应熔炼制备高性能3D打印用球形钛合金粉北大核心

通过电极感应熔炼气雾化的方法制备高性能超细低氧3D打印用球形钛合金粉,研究了雾化角度对一次成粉率的影响及粉末粒径与一次增氧率关系。结果表明:不同的雾化角度对其一次成粉率影响较大,雾化角度过大或者过小,都不利于一次成粉率的提高,只有当雾化角度为33°左右时,一次成粉率最好(约80%),该条件下获得的钛合金粉球形度好,伴生相较少。球形钛合金粉的粒度在60~150μm时,一次增氧量随着粒度的增加逐渐减少;粉末粒度小于60μm时,一次增氧量迅速增加;当粉末粒度大于150μm时,一次增氧量几乎不再变化。     

雾化压力对电极感应熔炼气雾化TC4粉末形貌与性能的影响

采用电极感应熔炼气雾化工艺,在3.5~7.0 MPa压力下制备高品质球形TC4合金粉末,利用激光粒度仪、扫描电镜、霍尔流速计、真实密度仪等,研究雾化压力对粒度53μm的细粉收得率、平均粒径、微观形貌、空心粉以及松装密度和流动性的影响。结果表明:在3.5~6.0 MPa压力范围内,随雾化压力增大,粉末的平均粒径逐渐减小,细粉收得率增加。当雾化压力为3.5 MPa时,粉末球形度较好,卫星球较少,平均粒径为69.4μm,细粉收率为23.0%,相对密度为99.1%,松装密度为2.40 g/cm~3,流动性为22.4 s/50 g。当雾化压力提高到6.0 MPa时,TC4合金粉末的平均粒径为48.6μm,细粉收得率为40.8%。进一步增大雾化压力时,粉末的平均粒径反而变大,细粉收得率降低,卫星球颗粒逐渐增多,球形度变差。粉末松装密度和流动性都随雾化压力增大而降低。     

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。     

钒钛专利

<正>专利名称:一种微细球形钛及钛合金粉末的制备方法专利申请号:201410687620.7专利公开号:CN104475743A申请日:2014-11-25公开日:2015-04-01申请人:北京康普锡威科技有限公司本发明涉及一种微细球形钛及钛合金粉末的制备方法,属于金属及合金粉末制备技术领域。该方法以国标TA1品级的海绵钛为原料,制成钛及钛合金丝材或棒材;对制粉设备进行预抽真空处理,然后充入惰性保护气体;通过连续供料机构和矫直器将原料丝材或棒材送入熔炼室,采用高频感应线圈对     

等离子旋转电极雾化制备钨粉及性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备球形钨粉,利用激光粒度分析仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对钨粉末的粒径分布、氧含量、微观形貌、表面组织进行分析。结果表明：球形钨粉粒度集中分布在45～150μm,呈单峰分布,理论中位粒径85.5μm与实测粒径80μm接近。钨粉氧增量均小于0.001 5%,其中45～150μm粉末比15～53μm的粉末氧增量更低,仅为0.000 38%。15～53μm钨粉表面光洁,几乎无空心粉。钨粉物理性能优异,且粒径在45～150μm的钨粉性能优于15～53μm的。     

高致密度低氧含量3D打印用球形钼粉的制备研究

本文通过"等离子球化+氢还原"的方法制备了高致密度低氧含量的3D打印用球形钼粉,分析了球形钼粉的特性。通过优化等离子过程中的功率、送粉量和气体流量参数,制备了高致密度球形钼粉;并且采用氢气还原球形钼粉,降低其氧含量。试验结果表明:与原始粉末相比,制备的3D打印用球形钼粉的松比从2.3 g/cm~3提高到6.01 g/cm~3;流动性从35 s/50 g提高到10.5 s/50 g;氧含量降低到270 ppm。     

3D打印用钛及钛合金球形粉末制备技术

本文介绍了目前可批量生产3D打印用球形钛及钛合金粉末的主要技术,并对比了各技术的优缺点及所制备粉末的性能特点,指出3D打印用球形粉末制备技术需要努力的方向。     

Ti-5Ta-30Nb-8Zr合金粉床电子束3D打印分区熔化扫描成形工艺研究

以球形Ti-5Ta-30Nb-8Zr合金粉末为原料,开展了粉床电子束3D打印技术制备钛合金样品的工艺研究。通过分区成形工艺控制,在一次成形中完成多种熔化电流或多种扫描速度的并行实验,快速获得该合金粉末在不同熔化工艺下的成形样品。粉床电子束3D打印成形Ti-5Ta-30Nb-8Zr合金的最佳工艺参数为熔化电流20 m A,扫描速度800 mm/s。在该工艺条件下,加工出的钛合金样品致密度高、内部缺陷少、组织均匀。与传统实验方法相比,分区控制成形技术的研究效率提高150%,可大幅降低研发成本。     

钒钛专利

正专利名称:一种在医用镍钛合金表面原位生长的石墨烯薄膜及其制备方法专利申请号:201610214792.1专利公开号:CN105734561A申请日:2016-04-08公开日:2016-07-06申请人:北京航空航天大学本发明公开了一种在医用镍钛合金表面原位生长的石墨烯薄膜及其制备方法。即在室温开放环境下,使用连续激光作为热源,以医用镍钛合金为衬底,利用石墨烯渗碳#析碳的生长机制,在合金表面原位生成石墨烯薄膜。石墨烯具有很强的抗渗透     

钒钛专利

正专利名称:一种钛合金人造生物关节的快速制造方法专利申请号:201510745460.1专利公开号:CN105268977A申请日:2015-11-05公开日:2016-01-27申请人:北京科技大学一种钛合金人造生物关节的快速制造方法,通过CT扫描获得患者体内患部关节的三维模型,根据收缩比将模型按相应比例放大,然后通过3D打印快速制得关节的弹性型腔负模,于氩气环境中将     

攀钢3D打印用球形钛合金粉取得阶段性进展

正(5月30日消息)攀钢研究院钛金属技术研究所增材制造项目团队日前完成了氩气站的建设和雾化设备的匹配性调试工作,标志着3D打印用球形钛合金粉取得阶段性进展,为球形钛及钛合金粉末产业化生产奠定了基础。目前,3D打印金属粉末材料包括钛合金、模具钢、铝合金、青铜合金和镍合金等,而钛合金粉末作为金属零件3D打印产业链中最重要的一环,也是最大的价值所在。电极感应气雾化法是目前世界上工业化生产钛合金粉末的主要方法之一,也是国内工业批量化生产3D激     

攀钢研究院成功解决球形钛合金粉粉体流动性问题

正(2020年5月19日消息)日前,攀钢研究院钛金属技术研究所增材制造项目团队通过引进气流分级设备,自主开发粉体流动性工艺技术,成功将适用于激光选区熔化15～53μm球形钛粉流动性提升至32 s/50g,标志院气雾化粉末品质迈上新台阶。粉体流动性是评价3D打印金属粉体质量的核心指标之一,粉体的流动性直接影响铺粉的均匀性或送粉的稳定性,粉末流动性太差易造成分成厚度不均,打印扫描区域内的金属熔化量不均,导致3D打印件内     

纳米级Al_2O_3/Ni基高温合金复合粉末的制备及激光3D打印研究

通过超声分散-高速搅拌两步法,以聚乙二醇为分散剂和粘接剂将纳米级Al_2O_3陶瓷颗粒组装至Ni基高温合金球形颗粒表面,制备了Al_2O_3/Ni基高温合金复合粉末,并进行激光3D打印制备Al_2O_3/Ni基高温合金成型试样。结果表明:采用超声分散-高速搅拌两步法成功制备了可用于激光3D打印技术的复合粉末。在进行激光3D打印后,成型试样的显微组织主要表现为柱状晶和等轴晶组织,均匀细小,排列紧密,纳米级Al_2O_3颗粒均匀分布在基体中。显微硬度(HV)平均可达405.81。     

气雾化工艺对Fe-Si-Ni-Al-Ti软磁合金粉末物理性能的影响

采用惰性气体雾化法制备Fe-3%Si-2%Ni-0.5%Al-1%Ti软磁合金粉末,通过化学分析、激光粒度分析仪、电子探针等手段分别对粉末的成分、粒度分布和表面形貌进行表征,研究雾化压力、雾化温度和漏嘴直径对粉末粒径和形貌的影响。结果表明:雾化粉末中的Si、Ni、Al、Ti微量元素的成分偏差可控制在±0.2%以内,粉末碳含量可低至0.011%,氧含量低至0.10%。随着雾化压力由4.5 MPa增大到6.5 MPa,粉末的中值粒径减小,粉末粒度分布由双峰变为单峰,粉末球形度增大;随着雾化温度由1 550℃升高至1 650℃,粉末的中值粒径显著减小,粉末球形度先增大后降低;随着漏嘴直径由4 mm增加至6 mm,粉末的中值粒径增加,粉末球形度先增大后降低。实验得到的较优工艺参数为:雾化压力5.5 MPa、雾化温度1 600℃、漏嘴直径5mm,粉末粒度在14.45~71.35μm范围内,中值粒径D50为39.75μm,粉末球形度高,表面光洁。     

齿科用钛合金粉末粒度对激光选区熔化工艺适用性研究

激光选区熔化(SLM)是一种在医疗领域应用越来越广泛的3D打印工艺,用SLM技术打印齿科钛合金粉末,可以制作出个性化且具有复杂结构的口腔医疗器械。为了研究粉末粒度对SLM工艺的成形适用性,本研究选择了齿科用Ti-6Al-4V合金粉末作为成形材料,通过不同目数的筛网对粉末进行分级,得到不同粒度范围的钛合金粉末。采用EOS M280设备分别成形不同粒度范围的粉末,并对成形过程和成形件表面质量进行对比分析,得出当粉末粒度范围为15~53μm时,熔道连续无缺陷,成形件表面光滑平整,有金属光泽。该粒度范围粉末成形件的内部孔洞很少,强度和塑性均优于铸造件。粒度范围为15~53μm的齿科用钛合金粉末适用于激光选区熔化工艺。     

专利信息

<正>专利名称:一种纳米非晶蓝钨粉末的制备方法专利申请号:CN200610011621.5公开号:CN1827267申请日:2006-04-07公开日:2006-09-06申请人:北京科技大学该发明提供一种纳米非晶蓝钨的制备方法,属于粉末制备技术领域。将纳米非晶前驱体粉末直接在强排水式还原炉中于300~550℃、保温30~60 min、以氢气或分解氨作为处理气体,流量为60~100 mL/cm2.min,得到比表面积超过13 m2/g     

无坩埚熔炼气雾化技术制备高纯球形锆粉

以锆棒为原料,采用自主设计的无坩埚熔炼气雾化设备成功制备出高纯球形锆粉。优化气雾化工艺参数,并探究进料速度与雾化压力对雾化过程的影响机制。通过氧氮氢化学成分分析仪分析粉末的氧氮氢含量,激光粒度分析仪和标准筛测定粉末粒径分布,扫描电子显微镜(SEM)观察粉末的球形度及表面形貌,霍尔流速计测定粉末的流动性和松装密度。试验结果表明,在本试验采用的工艺参数范围内,细粉(粒径45μm)收得率与雾化压力和进料速度呈正比。控制进料速度为45 mm·min~(-1),雾化压力为5.0 MPa时,雾化过程稳定,且细粉的产出率可达40.50%。采用该技术制备的高纯球形锆粉,氧氮含量均可控制在较低的范围内,制备的粉末氧含量为870 ppm,氮含量仅为10 ppm。且制备的粉末粒径可控,表面光洁,形状为球形或近球形,卫星粉较少,具有良好的流动性和松装密度,可用于注射成型、粉末冶金、金属增材制造及核工业等领域。