[发明专利]一种3D打印用奥氏体不锈钢粉末的制备方法

说明书

本发明提供一种3D打印用奥氏体不锈钢粉末的制备方法，包括：步骤1，冶炼奥氏体不锈钢，制备奥氏体不锈钢合金铸锭；步骤2，将制备好的奥氏体不锈钢合金铸锭加工成标准尺寸的炉料进行气雾化制粉，得到3D打印用奥氏体不锈钢粉末。制备得到的3D打印奥氏体不锈钢粉质量好、批次稳定性好。

技术领域

本发明属于金属粉末制备领域，涉及一种3D打印用奥氏体不锈钢粉末的制备方法。

背景技术

目前，3D打印技术发展迅猛，前景广阔，在社会生活的多个领域起着重要作用，特别是3D技术在制造行业有很大发展潜力。增材制造技术的不断发展，使得越来越多的研究者致力于研究高质量低成本的3D打印金属粉末制备技术和方法。随着化工、电子行业等及其它特殊行业国家重大工程中大型复杂件制造对金属粉末的需求，开展高品质3D打印用金属粉末低成本制备关键技术的研发已刻不容缓。

奥氏体不锈钢316H等是一种优良的结构材料，具有良好的综合力学性能，广泛应用于管道、医疗器械、家用电器、食品加工及建筑等领域。随着粉末冶金技术的快速发展，奥氏体不锈钢粉末的需求量日益增加。奥氏体不锈钢316H因其优异的性能，在3D打印用金属粉末制备领域有较好的推广应用潜能。

另外，3D打印用的金属粉末普遍是通过气雾化法制备获得。气雾化方法主要分为自由落体气雾化和紧耦合气雾化。紧耦合气雾化是最常见的雾化工艺。在紧耦合气雾化中，主要是使熔体出口与雾化气体出口在位置上紧密耦合，减少液态金属的流动长度，气体动能损失较小，有利于熔体成膜和初始的破碎，雾化效率明显提高。

目前，国内金属基3D打印粉末并没有涉及母合金的制备，大多是用回收废旧金属材料加工进行制备，从而导致制备得到的金属基3D打印粉末质量不高、产品性能不稳定等问题。传统方法制备的奥氏体不锈钢粉末显微颗粒球形度Ψ₀≤80％；粉末中值粒径d₅₀≥60μm；霍尔流速≥17s/50g；松装密度≤4.0g/cm³；摇实密度≤4.7g/cm³。除以上性能较差外，还存在氧及其他杂质含量较高，粒度分布不佳，成分均匀性差等问题。

因此，对3D打印奥氏体不锈钢粉末制备方法研究尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种3D打印用奥氏体不锈钢粉末的制备方法，制备得到的3D打印奥氏体不锈钢粉质量好、批次稳定性好。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种3D打印用奥氏体不锈钢粉末的制备方法，包括：

步骤1，冶炼奥氏体不锈钢，制备奥氏体不锈钢合金铸锭；

步骤2，将制备好的奥氏体不锈钢合金铸锭加工成标准尺寸的炉料进行气雾化制粉，得到3D打印用奥氏体不锈钢粉末。

优选的，步骤1包括：

步骤1.1：对奥氏体不锈钢进行冶炼；

步骤1.2：对冶炼后的奥氏体不锈钢进行浇铸，制备连铸坯；

步骤1.3：将制备的连铸坯进行电渣重熔，去除杂质，制备得到奥氏体不锈钢合金铸锭；

步骤1.4：对电渣重熔后的奥氏体不锈钢合金铸锭进行表面清理；

步骤1.5：将表面清理后的奥氏体不锈钢合金铸锭进行机械加工，加工成标准尺寸的炉料，然后气雾化制粉，得到3D打印用奥氏体不锈钢粉末。

进一步的，步骤1.1具体为：采用转炉或电炉冶炼奥氏体不锈钢，然后采用LF炉和VD炉或LF炉和VOD炉对奥氏体不锈钢进行二次精炼。

进一步的，步骤1.2中，采用方坯连铸机或板坯连铸机对奥氏体不锈钢进行浇铸，制备连铸坯。