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3D打印金屬鉻粉主要檢測哪些性能
，參考哪些標準
？

發(fā)布時間：2022-05-08 10:39:43瀏覽：7297點贊：

在冶金、航空

、軍工、汽車等領域

，鉻零部件具有高硬度

、耐磨性、抗高溫等特性

，因此被廣泛應用

。3D打出的鉻零部件，可高度定制

，具有曲面

、孔和槽等特征，而相比傳統(tǒng)制造工藝這些都是難以實現(xiàn)的。對于增材制造技術來說

，金屬粉末是關鍵的原料，尤其是要求球形度高

、粒度分布較窄

、氧含量低、流動性好

。

但是由于國內(nèi)外尚無增材制造用金屬鉻粉直接相關的國際標準、國家標準或行業(yè)標準可依

，所以就沒有相應統(tǒng)一的標準要求和檢驗驗收規(guī)范

，導致各生產(chǎn)廠家制粉工藝也不完全一致，產(chǎn)品參數(shù)不在同一基準上

，從而給產(chǎn)品的生產(chǎn)和評價帶來不便

。

拜恩檢測為國內(nèi)某材料企業(yè)檢測了其研發(fā)的金屬鉻粉的各項性能

，并在近日發(fā)布了這項檢測的五個關鍵性能檢測方法及標準依據(jù)

。這些信息對推動增材制造金屬鉻粉末材料的發(fā)展及標準的制定，具有一定參考意義

。

Beien Test? 拜恩檢測

國內(nèi)某材料企業(yè)研發(fā)的增材制造用金屬鉻粉主要制備方法為等離子體球化法

，該方法利用感應線圈產(chǎn)生的電磁能將通入其中的氣體(一般為氬氣)電離，它是通過電磁感應的方式來產(chǎn)生的等離子體

，故可以制備出潔凈的球形粉末顆粒

。此外，由此產(chǎn)生的等離子體具有高溫(溫度高達10000K)

、高焓、高能量密度等特點

，可以為物理化學反應提供一個高溫的反應環(huán)境

，利用這一特點使得在球形粉體制備領域發(fā)揮更大的作用。等離子球化制備球形粉末技術是利用其高溫特性

，將任何被送入其中的顆粒經(jīng)過對流

、傳導、輻射

、化學四種傳熱機制的作用

，在表面張力和快速急冷的共同作用下迅速收縮成型，成型的粉末顆粒流動性明顯提升

，具有分散性好

、球形度高等特點，從而能夠有效地促進球形鉻粉在增材制造領域中的應用。

block 依據(jù)標準分析

由于沒有直接的國家標準可依據(jù)

。拜恩檢測參考了金屬鉻

、金屬粉末及增材制造相關的標準要求，在綜合了多方面資料后

，推薦可參考如下標準

，對金屬鉻粉進行檢測。

GB/T 3211-2008 《金屬鉻》

GB/T 35022-2018《增材制造主要特性和測試方法零件和粉末原材料》

GB/T 1480-2012 《金屬粉末干篩分法測定粒度》

GB/T 19077-2016 《粒度分布激光衍射法》

GB/T 1479.1-2011《金屬粉末松裝密度的測定第 1 部分：漏斗法》

GB/T 5162-2006 《金屬粉末振實密度的測定》

GB/T 1482-2010 《金屬粉末流動性的測定標準漏斗法(霍爾流速計)》

GB/T 4702.6-2016《金屬鉻鐵

、鋁

、硅和銅含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》

block 檢測項目確認

參考GB/T 35022-2018《增材制造主要特性和測試方法零件和粉末原材料》。增材制造用金屬粉末原材料主要可檢測：粉末粒度及分布

、形狀或形態(tài)、比表面積

、松裝或表觀密度

、振實密度、流動性

、灰分

、氫氧氮碳和硫含量、熔融溫度火玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等

。在與該材料企業(yè)技術人員充分溝通以后

，最終決定檢測該鉻粉的化學成分、粒度

、松裝密度

、振實密度、流動性五個關鍵項目

。

1. 化學成分

金屬鉻的各元素的化學成分要求可以依據(jù)GB/T 3211-2008來執(zhí)行。當然有些廠商為了確保增材制造用金屬鉻粉后續(xù)成形制件的綜合性能達到設計要求也會制定自己的產(chǎn)品化學成分要求

。具體科根據(jù)檢測方的要求來執(zhí)行

。化學成分分析的檢測方法可以依據(jù)GB/T 4702.6-2016《金屬鉻鐵

、鋁

、硅和銅含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法》來執(zhí)行。

2. 粒度分析

此次檢測的增材制造用金屬鉻粉主要通過等離子球化法制備

，一般通過標準篩分進行粒度分級

。同增材制造工藝對粉末粒度分布的要求不同。該企業(yè)將粉末分為三類：Ⅰ類適用于選區(qū)激光熔融增材制造工藝

，粒度范圍為15～53μm

；Ⅱ類適用于電子束熔化增材制造工藝，粒度范圍為45～150μm

；Ⅲ類適用于激光能量沉積增材制造工藝

，粒度范圍為30～4250μm。粒度檢測按照GB/T1480《金屬粉末干篩分法測定粒度》和GB/T19077《粒度分布激光衍射法》的規(guī)定執(zhí)行

。

3. 松裝密度檢測

粉末松裝密度是粉末在規(guī)定條件下自由充滿標準容器后所測得的堆積密度

，即粉末松散填裝時單位體積的質(zhì)量，是粉末的一種工藝性能

。松裝密度是粉末多種性能的綜合體現(xiàn)

，可以反映出粉末的密度、顆粒形狀

、顆粒表面狀態(tài)

、顆粒的粒度及粒度分布等，對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品質(zhì)量的控制都有重要的影響

。通常情況下，粉末顆粒形狀越規(guī)則

、顆粒表面越光滑

、顆粒越致密，粉末的松裝密度會越大

。較高的粉末松裝密度有利于增材制造工藝的設置和優(yōu)化

，并確保增材制造最終產(chǎn)品致密度達到目標產(chǎn)品要求

。松裝密度應不小于 4.0g/m

，檢測可按照 GB/T1479.1《金屬粉末松裝密度的測定第 1 部分：漏斗法》的規(guī)定執(zhí)行。

4. 振實密度檢測

振實密度是粉末在容器中經(jīng)過機械振動達到較理想排列狀態(tài)的粉末集體密度

，其相對于松裝密度主要是粉末多種物理性和工藝性能的綜合體現(xiàn)

，如粉末粒度及其分布、顆粒形狀及其表面粗糙度

、比表面積等的綜合體現(xiàn)

。一般來說，振實密度越大

，說明粉末的流動性能越好

。振實密度應不小于5.0g/cm3，檢測可按照GB/T5162《金屬粉末振實密度的測定》的規(guī)定執(zhí)行

。

5. 流動性檢測

粉末流動性是指以一定量粉末流過規(guī)定孔徑的標準漏斗所需要的時間來表示，通常采用的單位為s/50g

，其數(shù)值愈小說明該粉末的流動性愈好

，它是粉末的一種工藝性能。粉末流動性能與很多因素有關，如粉末顆粒尺寸

、形狀和粗糙度

、比表面等。一般地說

，增加顆粒間的摩擦系數(shù)會使粉末流動困難

。通常球形顆粒的粉末流動性最好，而顆粒形狀不規(guī)則

、尺寸小

、表面粗糙的粉末，其流動性差

。另外

，粉末流動性受顆粒間粘附作用的影響

，顆粒表面水分

、氣體等的吸附會降低粉末的流動性。粉末的流動性對粉末冶金成形

、增材制造制件性能影響很大

。產(chǎn)品流動性應不大于 20s/50g，檢測可按照GB/T1482《金屬粉末流動性的測定標準漏斗法(霍爾流速計)》的規(guī)定執(zhí)行

。

在增材制造中

，原材料的性能會極大的影響到最終零件的成品特性。增材制造用金屬鉻粉的研發(fā)和應用對其行業(yè)發(fā)展和推動具有重要的作用

。雖然我國尚未出臺相關的標準規(guī)定

，但是市場需求已經(jīng)形成一定的規(guī)模，像類似這項檢測中的產(chǎn)品實際已經(jīng)到了大規(guī)模投產(chǎn)的階段

。所以相關指標

、采樣、制備

、檢測方法等規(guī)范化，除了委托檢測機構(gòu)給出專業(yè)方案外

，還亟待一份權威的國家標準來指導約制

。

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，會遇到的問題及解答

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