本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種不銹鋼粉體，具體涉及一種微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著3D打印和現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)的發(fā)展，不銹鋼制品的種類越來(lái)越多，并朝著高強(qiáng)度、高密度、高精度的方向發(fā)展。鐵素體不銹鋼因其密度低、比強(qiáng)度高、耐蝕性良好、耐熱性能優(yōu)良等一系列優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于航空、航天、海洋工程、汽車工業(yè)、生物工程等領(lǐng)域，是一種重要的基礎(chǔ)工業(yè)原料。而鐵素體不銹鋼粉體在化學(xué)活性、機(jī)械性能、流動(dòng)性、松裝密度等方面顯示出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，常常應(yīng)用于激光快速成型等領(lǐng)域。伴隨著新興的激光快速成型技術(shù)、3D激光打印技術(shù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵素體不銹鋼粉體的需求量也越來(lái)越大。傳統(tǒng)的微細(xì)球形不銹鋼粉體的制備方法是水霧化法和氣霧化法，但這兩種方法制備的不銹鋼粉末質(zhì)量、性能和成本都存在很大差異，主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：(1)水霧化制粉在粉末細(xì)度及成本有一定的優(yōu)勢(shì)，但所的粉末基本呈不規(guī)則形狀，大大影響后續(xù)不銹鋼制品的性能；(2)氣霧化制粉在粉末氧含量及粉末球形度有一定的優(yōu)勢(shì)，但所制備的粉末整體粒度偏粗、成本高、技術(shù)難度大，大大限制了氣霧化不銹鋼粉末的推廣應(yīng)用。因此，尋求一種切實(shí)可行的可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的制備微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體的方法顯得非常重要和迫切。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體，它包括以下重量百分含量的成分：余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)化地，它還包括質(zhì)量百分含量為0.01～0.05％的B。進(jìn)一步地，它包括以下重量百分含量的成分：余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。進(jìn)一步地，它包括以下重量百分含量的成分：余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體的制備方法，它包括以下步驟：(a)選取不銹鋼粉體或用C、Si、Mn、Ti、Cr、Cu、Mg、Fe元素配成合金原料：(b)采用氫氣或者氬氣作為載氣將所述不銹鋼粉體或合金入料送入等離子體炬中汽化熔煉，形成合金體；所述載氣的流量0.2～1m3/h，送料速率為1～20g/min；(c)用冷卻氣對(duì)所述合金體進(jìn)行熱交換，形成微細(xì)球形不銹鋼粉體，所述冷卻氣流量為1～15m3/h；(d)將所述微細(xì)球形不銹鋼粉體導(dǎo)入氣固分離室收集固體粉末。優(yōu)化地，所述等離子體炬的功率為5～20kW，發(fā)生氣為流量10～15m3/h的氬氣，邊氣為流量5～25m3/h的氬氣，壓力范圍為負(fù)壓100～150mm汞柱。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體，一方面采用特定比例的C、Si、Ti、Cu、Mg等元素形成配方，另一方面加入了較多含量的Ti，這樣能夠提高不銹鋼的強(qiáng)度、韌性和使用壽命。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種微細(xì)球形鐵索體不銹鋼粉體，它包括以下重量百分含量的成分：余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；上述微細(xì)球形鐵索體不銹鋼粉體的制備方法，它包括以下步驟：(a)選取C、Si、Mn、Ti、Cr、Cu、Mg、Fe元素配成合金原料；(b)采用氬氣作為載氣將不銹鋼粉體或合金入料送入等離子體炬中汽化熔煉，形成合金體；所述載氣的流量0.2m3/h，送料速率為1g/min，等離子體炬的功率為5kW，發(fā)生氣為流量10m3/h的氬氣，邊氣為流量5m3/h的氬氣，壓力范圍為負(fù)壓100mm汞柱；(c)用冷卻氣對(duì)所述合金體進(jìn)行熱交換，形成微細(xì)球形不銹鋼粉體，所述冷卻氣流量為1m3/h；(d)將所述微細(xì)球形不銹鋼粉體導(dǎo)入氣固分離室收集固體粉末(D50＝30微米)。實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體，其各組分質(zhì)量含量與實(shí)施例1中的一致，不同的是，它的制備方法包括以下步驟：(a)選取C、Si、Mn、Ti、Cr、Cu、Mg、Fe元素配成合金原料；(b)采用氫氣或者氬氣作為載氣將所述不銹鋼粉體或合金入料送入等離子體炬中汽化熔煉，形成合金體；所述載氣的流量1m3/h，送料速率為20g/min，等離子體炬的功率為20kW，發(fā)生氣為流量15m3/h的氬氣，邊氣為流量25m3/h的氬氣，壓力范圍為負(fù)壓150mm汞柱；(c)用冷卻氣對(duì)所述合金體進(jìn)行熱交換，形成微細(xì)球形不銹鋼粉體，所述冷卻氣流量為15m3/h；(d)將所述微細(xì)球形不銹鋼粉體導(dǎo)入氣固分離室收集固體粉末(D50＝50微米)。實(shí)施例3本實(shí)施例提供一種微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體，其各組分質(zhì)量含量與實(shí)施例1中的一致，不同的是，它的制備方法包括以下步驟：(a)選取C、Si、Mn、Ti、Cr、Cu、Mg、Fe元素配成合金原料；(b)采用氫氣或者氬氣作為載氣將所述不銹鋼粉體或合金入料送入等離子體炬中汽化熔煉，形成合金體；所述載氣的流量0.5m3/h，送料速率為10g/min，等離子體炬的功率為10kW，發(fā)生氣為流量12m3/h的氬氣，邊氣為流量20m3/h的氬氣，壓力范圍為負(fù)壓120mm汞柱；(c)用冷卻氣對(duì)所述合金體進(jìn)行熱交換，形成微細(xì)球形不銹鋼粉體，所述冷卻氣流量為10m3/h；(d)將所述微細(xì)球形不銹鋼粉體導(dǎo)入氣固分離室收集固體粉末(D50＝40微米)。表1實(shí)施例4至實(shí)施例8的微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體成分組成(制備方法參照實(shí)施例1)CSiMnTiCrCuMgBFe實(shí)施例40.02％0.1％0.1％1％15％0.5％0.3％-余量實(shí)施例50.03％0.2％0.2％3％16％0.3％0.2％-余量實(shí)施例60.01％0.1％0.1％2％16％0.2％0.2％0.01％余量實(shí)施例70.03％0.3％0.3％3％15.5％0.3％0.3％0.05％余量實(shí)施例80.02％0.15％0.15％2.5％15％0.2％0.20.03％余量將實(shí)施例1至實(shí)施例8中制得的微細(xì)球形鐵索體不銹鋼粉體進(jìn)行3D打印形成在基板的表面，具體參考現(xiàn)有技步驟：(a)將不銹鋼粉體、氧化鐵和碳粉按質(zhì)量比300∶4∶1高速研磨(500r/min)使上述粉末充分混合均勻，獲得復(fù)合金屬成型粉料；(b)采用逐層噴射聚乙烯吡咯烷酮水溶液的粘結(jié)劑微液滴，然后逐層疊加金屬粉料的3D打印方法獲得此金屬成型粉料的一種5×5×5mm3立方體結(jié)構(gòu)的三維粘接坯體；(c)成型后的粘接坯體再進(jìn)行脫脂燒結(jié)，先在600℃以下進(jìn)行脫脂，然后在真空狀態(tài)下逐漸升溫至1350℃進(jìn)行燒結(jié)，獲得3D打印制品。測(cè)得3D打印制品的性質(zhì)如表2所示。表2實(shí)施例1至實(shí)施例8中制得的微細(xì)球形鐵素體不銹鋼粉體3D打印制品的性能上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3