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国家标准计划《增材制造用钼及钼合金粉》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 西安欧中材料科技有限公司

目录

基础信息

计划号
20182019-T-610
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2018-10-16
申报日期
2017-12-20
公示开始日期
2018-05-09
公示截止日期
2018-05-24
标准类别
产品
国际标准分类号
77.160
77 冶金
77.160 粉末冶金
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

目的意义

金属粉末增材制造技术是增材制造领域最具发展潜力的技术之一。

该技术利用激光、电子束等高能束直接熔化金属粉末,可成形全致密的高性能金属零件,大大的减少了材料的切削加工、缩短了加工周期、提高了材料利用率,并有效地弥补了传统加工在生产复杂构件方面的短板。

国际上航空航天装备制造公司都加快了在金属材料增材制造领域内的开发,包括波音、洛克希德马丁、NASA、空中客车、GE都在尝试使用增材制造的零件。

随着增材制造技术的快速发展,对其最主要的原材料---金属粉末也提出了新的要求。

2015年美国召开的第七届激光增材制造研讨会上,大会主席Ingomar Kellbassa指出,对于金属增材制造技术来说,选择高质量的金属粉末非常重要,金属粉末的质量显著地影响着最终产品的质量。

增材制造技术对于粉末的性能控制要求较高,还必须满足粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好等要求。

从目前钼及钼合金粉末的制备技术来看,传统工艺主要包括:还原法、热分解法、等离子法以及机械法等,尽管上述方法可制备出纳米级细粒径钼粉,但粉末性能存在形貌不规则、松装密度小、流动性差等缺陷,难以满足增材制造技术的需求。

西安欧中材料科技有限公司在母公司西北有色金属研究院前期研发的基础上,提出了增大雾化室直径、提高电极棒转速、增加等离子枪功率等工艺优化方案,通过与俄罗斯先进装备制造且合作,引进了俄罗斯最先进的PREP制粉设备,电极棒转速和等离子枪功率等指标均为国际领先水平。

公司已开发出钛及钛合金、不锈钢、镍基合金、钴基合金、钼及钼合金等高品质球形金属粉末。

根据增材制造行业报告显示:未来数十年随着先进制造业的发展,对工业级高性能增材制造关键器件和金属粉末的需求会不断增加,年增长率基本在25%左右,全球总体市场规模达到百亿美元规模。

随着增材制造用金属粉末的需求不断提升,制定增材制造用金属粉末相关标准,以规范市场并正确、准确并精确的评价规模化生产后产品性能的稳定性显得迫在眉睫。

目前国内外在增材制造用钼及钼合金粉末方面无相关标准可供参考,为规范增材制造用钼及钼合金粉末市场,满足企业对增材制造用钼及钼合金粉末产品品质有效控制的要求,西安欧中材料科技有限公司在现有研究及生产的工作基础上,申请起草《增材制造用钼及钼合金粉末》国家标准。

本标准的制定能够有效的对增材制造用钼及钼合金粉末的生产、检验、包装等活动进行规范,有利于提高增材制造用钼及钼合金粉末产品质量,推进钼及钼合金粉末的市场应用。

针对不同增材制造工艺的要求,对钼及钼合金粉末的化学成分及物理化学性能进行了规定,以解决当前增材制造用钼及钼合金粉末无标准可依、粉末性能参差不齐的问题。

范围和主要技术内容

PREP技术采用等离子弧熔化电极棒端面,电极棒在惰性气体保护下高速旋转,端面液态金属在离心力的作用下向边部移动、飞出,形成液滴,液滴在飞行过程中冷却凝固形成球形合金粉末。西安欧中材料科技有限公司采用等离子旋转电极技术(Plasma Rotating Electrode Process, PREP)所制备的钼及钼合金粉末具有球形度高、流动性好、空心粉少等优点,能够满足电子束熔化沉积成形(EBM)、激光选区熔化成形(SLM)、激光熔化沉积成形(LENS、LSF、LMD)等增材制造工艺对高品质粉末的需求。 本标准规定了增材制造用钼及钼合金粉末的应用范围、规范性引用文件、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等内容。其中性能要求包括:化学成分、粉末粒度、流动性、非球形颗粒比例、非金属夹杂含量等。 增材制造用钼及钼合金粉末的制备方法为,使用钼及钼合金棒材在保护气氛下采用PREP等离子旋转电极制粉工艺制备而成。 本标准针对不同增材制造工艺(电子束选区熔化EBM、激光选区熔化SLM、激光立体成形LENS)对粉末性能要求的不同,分别对如下性能进行了规定:成分、粒度、流动性、非球形颗粒比例、非金属夹杂。 钼及钼合金粉末试验方法如下: 1.成分检测按GB/T 4325(所有部分) 《钼化学分析方法》执行。 2.粒度检测按GB/T 1480《金属粉末粒度组成的测定 干筛分法》执行。 3.流动性检测按GB/T 1482《金属粉末流动性的测定 标准漏斗法(霍尔流速计)》执行。 4.非球形颗粒比例采用体视显微镜结合图像分析软件进行检测。 5.非金属夹杂采用静电式夹杂检测设备进行检测。 粉末的判定与复验规则:当检测结果存在不合格时,应加倍取样进行复检,若复检结果存在不合格时,判该批粉末不合格。 粉末的包装:粉末一般采用双层真空包装,也可采用供需双方商定的其他包装方式。 粉末的贮存:粉末应存放于阴凉干燥处。