一种3D打印用铁硅铝金属粉末及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111482612A(43)申请公布日2020.08.04(21)申请号202010443745.0B22F1/00(2006.01)(22)申请日2020.05.22B33Y70/00(2020.01)(71)申请人深圳市晶莱新材料科技有限公司地址518000广东省深圳市宝安区西乡街道桃花源科技创新园主园A栋孵化楼425-426室(72)发明人陈俊孚吴苏州李晓云(74)专利代理机构深圳峰诚志合知识产权代理有限公司44525代理人李明香(51)Int.Cl.B22F9/06(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C33/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种3D打印用铁硅铝金属粉末及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种3D打印用铁硅铝金属粉末及其制备方法，涉及金属粉末研制技术领域，以质量百分数计，铁硅铝金属粉末成分为硅8.5％-9％，铝6％-6.5％，碳0.01％以下，磷0.02％以下，硫0.002％以下，其余为铁。主要制备步骤包括：(1)炉外使用固态NaOH融液，在400℃条件下通过浸泡去掉无取向硅钢废料表面的绝缘涂层；(2)以质量百分比计，按照3％无取向硅钢废料占30～70％，工业硅占6.9～8.1％，工业纯铁占17.1～55.9％，纯铝粒占6％的原料配比方式加入真空雾化炉体内；(3)原料熔化后，使用气体雾化的方法进行制粉，雾化气体选择氮气与氩气混合气体，雾化压力为4～5.5MPa。本发明提供的制备方法能够充分利用3％无取向硅钢废料，解决当前利用率不足的问题，同时生产的铁硅铝金属粉末适用于3D打印，具有良好的经济效CN111482612A益和应用前景。CN111482612A权利要求书1/2页1.一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，按一定比例称取3wt％无取向硅钢废料、工业硅、工业纯铁、纯铝粒，经高温熔炼和雾化制粉处理后，即得所述铁硅铝金属粉末。2.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述3％无取向硅钢废料、工业硅、工业纯铁、纯铝粒的用量为：3.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述工业硅中硅含量大于97％，碳含量不超过0.5％，其余为铁；所述工业硅为粒状，直径为5～10mm。4.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述工业纯铁中碳含量低于0.02％，杂质元素P与S总含量低于100ppm，余量为铁。5.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，所述3％无取向硅钢废料是将取自压缩机厂的废硅料使用固态NaOH融液，于400℃条件下通过浸泡去掉表面绝缘涂层后压缩成块而成；所述3％无取向硅钢废料长度为30～40mm，宽度为5～10mm，压缩成100×100×100mm3的方形小块。6.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于：以质量百分比计，所述纯铝粒铝含量大于99.5％，杂质总含量占比低于0.5％，所述纯铝粒的粒度为3～7mm。7.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，所述高温熔炼包括炉内物料放置、抽真空处理及升温熔炼处理，具体步骤为：(1)炉内物料放置：将纯铝粒与工业硅混合放置在真空雾化炉炉体底部，接着将工业纯铁放入在真空雾化炉炉内外圈，且置于铝粒与粒状工业硅上方，最后将3％无取向硅钢废料放置在工业纯铁围成的内圈里；(2)抽真空处理：将真空雾化炉炉体内的真空度抽至20Pa；(3)升温熔炼处理：抽真空完成后开始升温，所述升温过程为：0～30min，温度升到700℃；30～40min，700℃恒温；40～60min，温度升到1300℃；60～65min，1300℃恒温；65～90min，温度升到1650℃；然后继续升温至1730℃以上，熔炼完成后即得钢水，随后将所得钢水倒入保温中间包内进行保温处理，且保温中间包温度控制为1700～1800℃，保温时间控制在3min以内。8.根据权利要求7所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，所述雾化制粉的具体步骤为：选择氮气、氩气体积比为70～100％：0～30％的混合气体为雾化气体，调整雾化喷嘴压力至4～5.5Mpa后开启雾化制粉装置，将保温后的钢水在高压的作用下经雾化喷嘴喷出，得到初级粉末，利用气体分级装置收集粒度范围为20～100μm的粉末，后2CN111482612A权利要求书2/2页经真空密封后即得所述铁硅铝金属粉末产品。9.一种由权利