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增材制造用高熵合金检测标准即将制订,将会参考哪些指标?

发布日期:2021-06-29
信息摘要:
最近,国家准备对增材制造用高熵合金检测标准进行制定,这也标志着我国在增材制造行业中,取得了飞速的发展。而随着科学技术的发展,高熵合金这种新型材料越来越多的被应用到增材制造也就是3D打印技术当中。高熵合金以其高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗辐射以及软磁性等优点,被市场高度认可。

最近,国家准备对增材制造用高熵合金检测标准进行制定,这也标志着我国在增材制造行业中,取得了飞速的发展。而随着科学技术的发展,高熵合金这种新型材料越来越多的被应用到增材制造也就是3D打印技术当中。高熵合金以其高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗辐射以及软磁性等优点,被市场高度认可。在高温、高压、高速等极限环境下,高熵合金的产品展现出来的良好的力学性能是其他产品所不可比拟的。此外在恶劣的气候环境、腐蚀性溶液、强动态载荷条件下,其性能表现极为优异。因此高熵合金在海洋工程、核工业、发动机工业、硬质刀具工业都具备着广泛应用空间。今天,拜恩检测就为大家介绍一下,增材制造用高熵合金检测标准具体会依据哪些指标的详细内容。

增材制造用高熵合金检测标准即将出炉,将会参考哪些指标?

作为掀起第四次工业革命的标志性技术,3D打印的增材制造业一直被国家给予厚望。为了规范增产制造行业,国家计划修订了一系列的相关标准予以指导。增材制造用高熵合金粉是增材制造高熵合金的重要原料,同时采用增材制造技术可以开展小批量、复杂形状的高熵合金零件的开发和制备。此外采用增材制造技术制备的高熵合金零部件,其晶粒细小、组织成分均匀,可以有效解决传统制备高熵合金材料结晶组织粗大,内部易形成疏松和成分偏析的弊端,还可以大幅加快新品开发速度和响应时间,促进高熵合金在各个领域广泛应用。所以,国家就增材制造用高熵合金粉检测标准也在着手制定。

高熵合金粉的关键性能检测指标和工艺性能参数主要有化学成分、粒度、松装密度、振实密度、流动性等指标。增材制造工艺需要实现致密化成形,不同的增材制造工艺对粉末的粒度有不同的要求,而且粉末的化学成分、松装密度、振实密度、流动性等性能指标不仅会影响增材制造工艺过程,并且也会对最终成形坯体的显微组织、力学性能、尺寸精度、表面质量等产生影响。下面我就这些关键性检测指标详细为大家介绍一下。

化学成分分析

目前批量化生产增材制造用高熵合金粉末的牌号主要有FeCoNiCrMn,FeCoNiCrMo,FeCoNiCrAl,FeCoNiCrTi,FeCoNiCr。其中这五种高熵合金化学成分中各主元素按照等原子比构成,然后换算成对应的质量百分数;杂质元素主要包含氧、氮气体元素以及碳、磷、硫等杂质。通过调研相关单位生产的高熵合金粉末化学成分报告以及实际应用需求设置恰当合理的化学成分范围。其中产品中主元素Fe、Mn、Ni、Mo、Co、Cr、Al、Ti以及杂质元素C、S、P、O、N含量分析按供需双方协商确定的方法进行。

粒度检测

不同工艺所制备的高熵合金粉的粒度区间有差别,但可通过筛分进行粒度级配。参考不同高熵合金粉的用途、粒度组成、粒度范围、粒度分布,我们可以把粒度分为两大类别,具体如下:

第Ⅰ类要求:F适用于选区激光熔融增材制造领域的,选区激光熔融增材制造技术多用于制造尺寸较小、表面光洁度要求较高的精密零件,需要使用尺寸小于63μm的较细的高熵合金粉末,因为通常细小的粉末可以直接获得精度高、表面光洁度好的零件,所以该领域粉末粒度范围为≤63μm,粒度组成为:>63μm不大于5%,D10为15μm~25μm;D90为50μm~65μm;;

第Ⅱ类要求:F适用于激光熔覆、电子束熔化增材制造领域的,该技术激光、电子束能量密度高,可熔化粉末粒径要大于选区激光熔融增材制造技术所需粉末,且制造效率更高,该技术领域所需粉末粒度范围为45μm~150μm,粒度组成为:≤45μm不大于5%,>150μm不大于5%,D10为40μm~55μm;D90不大于160μm;

松装密度检测

粉末松装密度是粉末在规定条件下自由充满标准容器后所测得的堆积密度,即粉末松散填装时单位体积的质量,是粉末的一种工艺性能。松装密度是粉末多种性能的综合体现,可以反映出粉末的密度、颗粒形状、颗粒密度和表面状态、粉末的粒度及粒度分布等。粉末颗粒形状越规则、颗粒表面越光滑、颗粒越致密,粉末的松装密度会越大。通常情况,松装密度随颗粒尺寸的减小、颗粒非球状系数的增大以及表面粗糙度的增加而减小。

松装密度检测要求:

Ⅰ类要求:FFeCoNiCrMn松装密度不小于3.8g/cm3,FeCoNiCrMo松装密度不小于4.2g/cm3,

FeCoNiCr松装密度不小于4.0g/cm3,FeCoNiCrAl、FeCoNiCrTi松装不小于3.2g/cm3;

Ⅱ类要求:FFeCoNiCrMn松装密度不小于4.0g/cm3,FeCoNiCrMo松装密度不小于4.4g/cm3,FeCoNiCr松装密度不小于4.2g/cm3,FeCoNiCrAl、FeCoNiCrTi松装不小于3.4g/cm3;

增材制造用高熵合金检测标准即将出炉,将会参考哪些指标?

振实密度检测

振实密度是粉末在容器中经过机械振动达到较理想排列状态的粉末密度,其相对于松装密度增大的百分数是粉末多种物理性能,如粉末粒度及其分布、颗粒形状及其表面粗糙度、比表面积等的综合体现。粉末振实密度越大,说明粉末的相对流动性越好。

松装密度检测要求:

Ⅰ类要求:FeCoNiCrMn振实密度不小于4.4g/cm3,FeCoNiCrMo振实密度不小于5.0g/cm3,

FeCoNiCr振实密度不小于4.4g/cm3,FeCoNiCrAl、FeCoNiCrTi振实不小于3.8g/cm3;

Ⅱ类要求:FFeCoNiCrMn振实密度不小于4.6g/cm3,FeCoNiCrMo振实密度不小于5.2g/cm3,FeCoNiCr松装密度不小于4.6g/cm3,FeCoNiCrAl、FeCoNiCrTi振实不小于4.2g/cm3;

流动性检测

流动性是指以一定量粉末流过规定孔径的标准漏斗所需要的时间,通常采用霍尔流速漏斗,流动性单位为s/50g,表征粉末流动的难易程度,数值越小流动性越好。粉末的粒度、湿度、静电以及粉末是否为球形均会影响粉末的流动特性。无论对于铺粉还是送粉的增材制造工艺,粉末的流动性均会影响增材制造过程和制件性能。具体要求如下

增材制造用高熵合金检测标准即将出炉,将会参考哪些指标?

好了,以上就是今天拜恩检测为大家介绍的有关于增材制造用高熵合金检测标准制定的相关内容了。如果您还有什么疑问,或者有相关的产品想要进行检测的话,欢迎您登录青岛拜恩检测官网进行咨询。(友情提示:拜恩检测所有检测项目及服务只对企业/机构和科研院所提供,暂时不支持个人检测服务。)

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关键词: 增材制造检测,高熵合金检测,增材制造用高熵合金检测

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