金屬粉末的案例
2021年金屬3D打印粉末材料簡報.PDF
在當前3D打印產業當中，金屬3D打印占據了相當大一部分比例，而且隨著金屬3D打印技術的日益成熟和成本大幅下降，其應用范圍、深度和規模都在不斷突破。比如在航空航天領域，金屬3D打印已經從制造測試樣件進入到批量生產的階段；在齒科領域，3D打印金屬牙冠也成為牙齒技工所的常規手段；在骨科領域，3D打印金屬植入體開始規模化使用；在模具、散熱器等領域正在替代傳統工藝；在汽車領域還有巨大的應用潛力等待挖掘。
作為金屬3D打印最常用的原材料之一，金屬球形粉末發揮著至關重要的作用。由于3D打印在制造工藝上的特殊性，其所需的金屬粉末也有區別于傳統的粉末冶金方法，目前打印用粉末多是以球形度高、流動性好、純度高的細粉為主。因此，像傳統的還原法、電解法等方法生產出的不規則粉末難以在金屬3D打印中得到實際應用。近年來，隨著金屬產品在裝備制造領域應用的普及，金屬3D打印的應用市場也不斷擴大。為實現金屬3D打印產業化大規模發展，對原材料金屬粉末的產量、成本等要求也需要不斷提高。
南極熊將通過《全球3D打印金屬粉末材料報告·2021》專題報告（可往南極熊公眾號后臺回復關鍵詞“ 粉末材料2021”獲取PDF文件）來梳理金屬3D打印粉末材料產業情況，主要包括：
3D打印金屬粉末應用現狀
3D打印金屬粉末市場情況
3D打印金屬粉末的制備工藝
3D打印金屬粉末供應商
金屬3D打印粉末的制備工藝
從工藝方面劃分，當前全球主流的3D打印金屬粉末制備方法包括：氣霧化法（GA）、等離子旋轉電極法（PREP）、等離子霧化法（PA），以及等離子球化法（PS）等。
1）氣霧化法
氣霧化法是利用惰性氣體在高速狀態下對液態金屬進行噴射，使其霧化、冷凝后形成球形粉。
展開 【材料課堂】3D打印用球形金屬粉末制備工藝
1.1 霧化法
霧化法制取的粉末已占當今世界金屬3D打印粉末的80%以上, 其原理是以快速運動的流體 (霧化介質) 沖擊或以其他方式將金屬或合金液流破碎為細小液滴, 隨之冷凝為固體粉末的粉末制取方法, 其原理結構圖如圖1所示, 根據霧化介質不同, 霧化法主要分為水霧化和氣霧化。
圖1 霧化制粉原理圖
1.1.1 水霧化
水霧化是以水為霧化介質制備金屬粉末, 其生產成本低, 霧化效率高, 常用來生產鋼鐵粉末、含油軸承用預合金粉末、鎳基磁性材料粉末等。相對氣霧化, 水的比熱容比較大, 在霧化過程中破碎的金屬熔滴快速凝固變成不規則狀, 導致粉體形狀難以控制, 且難以滿足金屬3D打印對粉末球形度的要求, 此外由于活性金屬及其合金在高溫下與霧化介質水接觸后會發生反應, 增加粉末氧含量, 這些問題限制了水霧化法制備球形度高、氧含量低的金屬粉末。
1.1.2 氣霧化
氣霧化的原理是通過高速氣流將液態金屬流粉碎為小滴并快速冷凝成粉末的過程。氣霧化制備金屬粉末具有粒度細、球形度高、純度高等優點, 是目前生產3D打印用金屬粉末的主要方法, 其制備的3D打印粉末金屬占霧化法制備粉末的40%左右。但氣霧化技術也存在一定的不足, 在氣流破碎金屬液體的過程中, 氣流能量低, 霧化效率低, 增加了金屬粉末制備成本。
德國Nanoval公司在氣霧化技術的基礎上, 對噴嘴結構進行改進, 提出層流霧化技術。層流霧化噴嘴結構如圖2所示。該技術使氣流和金屬液流在層流霧化噴嘴中呈層流分布, 氣流在金屬表面產生的剪切力和擠壓力, 將金屬液流剪切成直徑不斷縮小的液滴, 其冷卻速度達106~107K/s, 制備的粉末粒度分布窄, 在2.0MPa的霧化壓力下, 霧化制備的金屬粉末平均粒度可以達到10μm。
展開 金屬粉末射出成型(MIM)
雖然射出成型是在1945 年二戰之后才開始大量的流行，但因為塑膠原料的進度使射出技術也日新月異的推進，而金屬射出成型自然是藉由射出技術所擴展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質就變得非常重要，正好我在學生生涯的學習都派上用場。
兩個靈魂──喂料與模具MIM 最重要的兩個靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機，這是近五年與邱博到處當顧問服務客戶所得到的重要說法，如下說明。
喂料(Feedstock)喂料是由金屬粉末（固體顆粒）與黏結劑（高分子聚合物），這是MIM 工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式，利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉液的特性，且此時液相的黏結劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動并填充到模具的模穴中，來獲得設計過形狀的生坯，最終通過脫脂和燒結獲得金屬的零件。因此，金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結劑成分的比例設計有絕對的關系。
表1：MIM 的粉末的品質控制（黃底為MIM 工廠應有的儀器）
表2：黏結劑與喂料的品質控制（黃底為MIM 工廠應有的儀器）
表1 與表2 顯示MIM 的金屬粉末、黏結劑與喂料組成應該注意的參數和判斷機制，以確保獲得最終產品的品質控制。由于一般的MIM 工廠不一定有這麼多的精密儀器，最好在採購物料時能夠要求供應商提供必要且即時性的報告（切勿使用過時的報告，批量間的差異會導致制程控制的不定性），并且自己廠內至少要有幾樣檢測儀器，才能確保MIM 喂料的品質。
其中，熔融指數測定儀(Molting Flow Index meter)是一種很有效可以測量喂料（不論是新、舊或是多次射出的殘料）的有效工具，可以幫助我們把現有喂料的特性給檢驗出來。如圖2 所表示，每個溫度點取三次平均值。
展開 技術文章 | 金屬粉末射出成型(MIM)
雖然射出成型是在1945 年二戰之后才開始大量的流行，但因為塑膠原料的進度使射出技術也日新月異的推進，而金屬射出成型自然是藉由射出技術所擴展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質就變得非常重要，正好我在學生生涯的學習都派上用場。
兩個靈魂──喂料與模具MIM 最重要的兩個靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機，這是近五年與邱博到處當顧問服務客戶所得到的重要說法，如下說明。
喂料(Feedstock)喂料是由金屬粉末（固體顆粒）與黏結劑（高分子聚合物），這是MIM 工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式，利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉液的特性，且此時液相的黏結劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動并填充到模具的模穴中，來獲得設計過形狀的生坯，最終通過脫脂和燒結獲得金屬的零件。因此，金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結劑成分的比例設計有絕對的關系。
表1：MIM 的粉末的品質控制（黃底為MIM 工廠應有的儀器）
表2：黏結劑與喂料的品質控制（黃底為MIM 工廠應有的儀器）
表1 與表2 顯示MIM 的金屬粉末、黏結劑與喂料組成應該注意的參數和判斷機制，以確保獲得最終產品的品質控制。由于一般的MIM 工廠不一定有這麼多的精密儀器，最好在採購物料時能夠要求供應商提供必要且即時性的報告（切勿使用過時的報告，批量間的差異會導致制程控制的不定性），并且自己廠內至少要有幾樣檢測儀器，才能確保MIM 喂料的品質。
其中，熔融指數測定儀(Molting Flow Index meter)是一種很有效可以測量喂料（不論是新、舊或是多次射出的殘料）的有效工具，可以幫助我們把現有喂料的特性給檢驗出來。如圖2 所表示，每個溫度點取三次平均值。
展開 
專題：粉末可回收性因素對金屬增材制造的影響及提高粉末重復使用性的方法
2.粉末粒度分布和微量元素差異造成的金屬3D打印質量問題
3.粉末床熔融過程中的冶金問題和質量控制
4.北京科技大學：3D打印「低成本金屬粉末制備新技術」實現應用
金屬粉末射出成型(MIM)
雖然射出成型是在1945年二戰之后才開始大量的流行，但因為塑膠原料的進度使射出技術也日新月異的推進，而金屬射出成型自然是藉由射出技術所擴展的，因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質就變得非常重要，正好我在學生生涯的學習都派上用場。
兩個靈魂──喂料與模具
MIM最重要的兩個靈魂在于喂料與模具，而靈魂的連接器就是射出成型機，這是近五年與邱博到處當顧問服務客戶所得到的重要說法，如下說明。
喂料(Feedstock)
喂料是由金屬粉末（固體顆粒）與黏結劑（高分子聚合物），這是MIM工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式，利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉液的特性，且此時液相的黏結劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動并填充到模具的模穴中，來獲得設計過形狀的生坯，最終通過脫脂和燒結獲得金屬的零件。因此，金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結劑成分的比例設計有絕對的關系。
表1與表2顯示MIM的金屬粉末、黏結劑與喂料組成應該注意的參數和判斷機制，以確保獲得最終產品的質量控制。由于一般的MIM工廠不一定有這么多的精密儀器，最好在采購物料時能夠要求供應商提供必要且實時性的報告（切勿使用過時的報告，批量間的差異會導致制程控制的不定性），并且自己廠內至少要有幾樣檢測儀器，才能確保MIM喂料的質量。
表1：MIM的粉末的質量控制（黃底為MIM工廠應有的儀器）
表2：黏結劑與喂料的質量控制（黃底為MIM工廠應有的儀器）
其中，熔融指數測定儀(Molting Flow Index meter)是一種很有效可以測量喂料（不論是新、舊或是多次射出的殘料）的有效工具，可以幫助我們把現有喂料的特性給檢驗出來。如圖2所表示，每個溫度點取三次平均值。
展開 繼高速3D打印后，這家再進一步完善工藝，可混合不同的金屬粉末3D打印
他們獨特的工藝是以超音速將金屬粉末的細顆粒噴向目標，由快速移動的金屬粉末顆粒攜帶的能量使粉末粘合到目標上，從而逐漸形成完全3D金屬物體。
其工藝的主要優勢是更快的3D打印速度，比典型的粉末床激光工藝快得多。此外，該工藝還可以使用在常見金屬3D打印工藝中不易使用或甚至不可能的金屬粉末。例如，銅是SPEE3D系統中常用的金屬，但在其他系統中很少使用。
（SPEE3D僅用十二分鐘3D打印的銅輪）
進一步完善了這項工藝后，SPEE3D甚至可以混合不同的金屬粉末以形成動態合金，以及將材料混合在一起。例如，SPEE3D的機器生產了復雜的鋁制散熱片，使用銅制的功能來傳遞熱量，適合戶外使用。
（SPEE3D僅用六小時3D打印出一個大型銅輪）
SPEE3D的另一項改進是他們提高了噴嘴的可用性，特別是針對某些材料。當噴嘴以超音速噴射金屬顆粒時，噴嘴承受很大的應力，噴嘴極容易發生磨損和堵塞的情況。
該公司的旗艦機LightSPEE3D打印機將有更大的機器WarpSPEE3D加入。這臺機器可能使用相同的內部組件，但是實現更大的構建體積（1000直徑x700mm）。
展開 威拉里獲航空工業最佳3D打印金屬粉末材料供應商獎
△論壇現場
本屆論壇作為航空制造業領域的高質量交流窗口，威拉里憑借在金屬粉末材料領域優異表現與空客、波音、航天工業、中國商飛等企業一同入選“凌云獎”，作為增材制造行業領域唯一榮獲“航空工業最佳3D打印金屬粉末材料供應商獎”的材料企業，威拉里收獲了與會各方的高度關注。
航空工業最佳3D打印金屬粉末材料供應商獎
威拉里總經理蔣保林參加圓桌對話，圍繞“航空發動機設計制造創新”主題與各位嘉賓進行交流討論。分析了我國近年來航空航天領域關鍵材料國產化的發展情況；講解了現有工藝和材料如何來輔助發動機的設計和制造以及在生產線自動化、產品品質及穩定性保證方面所做的努力。介紹了公司在航空航天領域基礎材料研發取得的多項成果，2018年成功研發模具鋼粉末、2019年成功研發高性能鋁合金粉末、2020年開發鎳基高溫合金粉末、2021年攻克GH5188及高強鋁合金粉末等金屬材料。堅持把擁有自主可控創新成果作為企業生存發展的關鍵，解決核心材料被歐美“掐脖子”現狀，推動關鍵材料國產化，為國家增材制造領域基礎材料研制貢獻力量。
圓桌會議
本屆論壇盛況空前，中國航空、航空工業、中國商飛、中航西飛等諸多航空領域龍頭企業，提出立足特色，深入推進創新賦能，進一步完善科技創新研發服務體系，推進產學研深度融合達到合作共贏、共同發展。大會最后蔣保林提出希望高校、科研院所及企業圍繞航空領域基礎材料重大共性需求和行業痛點開展協同創新，不斷探索前行，助力實現航空航天制造高質量發展。
微信小程序：今日3D打印快訊
展開 6K獲5100萬美元C輪投資，將金屬3D打印粉末產量提高兩倍
這些資金將用于建設6K的電池開發中心，并將6K能源的團隊擴大一倍，以及將3D打印金屬粉末的生產能力擴大兩倍。
6K公司首席執行官Aaron Bent說："這一輪資金是對6K公司用UniMelt平臺取代浪費的傳統生產技術，進入規模化生產，滿足客戶需求，走向盈利，并改變行業的模式的驗證。”
△位于馬薩諸塞州北安多弗的6K超級電池中心，照片來自6K
6K的UnitMelt平臺
6K的專利UniMelt系統是基于微波等離子工藝，將回收的原料（如銑削和車削）轉化為可3D打印的金屬粉末。該工藝有望在效率和成本方面超過氣體和等離子體霧化等先進的可持續性水平。
UniMelt系統能夠在短短兩秒鐘內生產出先進的性能材料，有可能用一種成本更低、占地面積更小的生產技術取代昂貴和浪費的傳統制造工藝。
據6K估計，如果用UniMelt工藝取代傳統的電池陰極生產設備，用水量可減少90%，而能源使用和溫室氣體排放可減少三分之二以上。
6K公司于今年4月宣布建立33,000平方英尺的創新中心，專注于開發用于儲能設備的新型可持續電池材料。中心將配備多達10套該公司的UniMelt系統，目的是最終以當地的清潔能源電池材料生產減輕美國的供應鏈風險。
UniMelt生產過程可以生產各種適用于電動汽車（EV）電池、半導體、3D打印粉末、先進陶瓷和電子材料的材料。
△6K的專利UniMelt微波等離子體平臺，圖片來自6K
通過材料開發提高可持續性
6K的目標是幫助全球高性能材料生產的脫碳工作，最新的資本注入將使該公司能夠加速進程。
5100萬美元的資金將用于完成6K的電池開發創新中心，并將6K能源團隊的規模擴大一倍。這筆資金還將使6K公司在增材制造部門內用于3D打印的金屬粉末的生產能力提高三倍 。
展開 盤星新金屬：3D打印粉末產能釋放，年產能邁上新臺階
由新之聯伊麗斯（上海）展覽服務有限公司與廣州光亞法蘭克福展覽有限公司聯合舉辦，展會將貫穿先進陶瓷、粉末冶金、增材制造及后處理等一系列先進的材料、技術、設備以及產品，為中國乃至亞洲的制造業帶來全新的商貿機遇。
盤星新型合金材料（常州）有限公司將攜多種合金材料亮相本次展會，展位號：D11。
盤星新型合金材料（常州）有限公司（簡稱盤星新金屬）是一家以研發為導向，精密制造為核心，面向增材制造、新材料應用等先進制造領域的國家高新技術企業。現有生產廠區22000㎡、研發車間3600㎡、行政及測試中心3500㎡，后勤保障中心2500㎡。
盤星致力于新型金屬材料及其粉末的研發生產，擁有自主核心知識產權，現有研發人員近50人，擁有國內全行業唯一從材料熔煉端至3D打印端閉環的研發體系。
盤星將質量控制視作發展的基石，對所有產品和服務內容執行全流程檢測，質量管理流程經過德國TüV體系監督和認可。已建成EN9100、ISO9001、ISO13485、ISO14001等管理體系。
目前已建成鈦及鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金等粉末產品線，擁有10條粉末生產線，年產能超過1000t，面向國內外市場，為客戶提供標準高性能球形金屬粉末及定制化高性能球形粉末，逐步建設成為增材制造粉末行業領軍企業。
展品簡介
鈦及鈦合金粉末（TA1、TA15、TC4）
? 采用國際領先的霧化工藝制備粉末材料，用于TC4、TA15、TA1、TiAI等高品質球形金屬粉末制備。
? 采用無接觸式電極感應熔煉技術，用于制備活性強、純凈度要求高的材料。
? 采用惰性氣體霧化，粉末球形度高，流動性能優異。
? 可靠，批次穩定性好，年產能≥120t。
展開 航空級防爆：金屬3D打印粉末全流程處理系統
南極熊導讀：目前金屬3D打印的產業化應用越來越深入和廣泛，國內陸續上馬一批大型的生產制造工廠（詳見《報告：中國擁有近百臺金屬3D打印機的工廠將達8家》）。然而，它的生產活動過程中，由于金屬顆粒小，表面積大，容易產生燃爆風險。那么產業界有什么解決辦法呢？
“安全第一”既是一種態度，也是一種責任。任何制造業都有一定安全風險，金屬3D打印用粉末更是如此。在當前金屬3D打印使用過程中，球形粉末從打印前灌裝、篩分到打印后回收、存儲各環節尚未形成完全的防粉末泄露的閉環，灑落出來的粉末不僅成本浪費而且有嚴重的燃爆風險，尤其是鋁粉、鎂粉和鈦粉等活潑金屬，在空氣中少量存在即可導致易燃易爆的風險，長期以來像是一把懸在3D打印產業人員頭頂上的達摩克利斯之劍。
金屬3D打印粉末全流程處理系統
針對這個行業痛點以及滿足國際適航認證的產業需求，倍豐科技在國際上首創了“金屬3D打印粉末全流程處理系統“，由粉末灌裝、篩分、回收、清粉、除濕、存儲六個操作單元組成，
具體工作流程包括
第一步：將各類包裝的粉末放置在粉末填裝設備倉內中，關閉倉門后，用惰性氣體置換出倉內和儲粉罐中的空氣，當氧含量下降到設定值后，通過手套操作將粉末灌裝到儲粉罐中。
第二步：將儲粉罐移到粉末篩分設備上方，在惰性氣體保護環境下振動篩分粉末到可以打印的目標粒徑，再落入下方儲粉罐中。
第三步：將儲粉罐與打印機連接供粉打印。
第四步：打印完成后，通過粉末回收設備在惰性氣體保護環境下將倉內粉末回收，再落入儲粉罐中。
第五步：復雜產品內部殘留粉末可通過殘粉清理設備在惰性氣體保護環境下完全清理干凈，并通過小儲粉罐回收。
第六步：將儲粉罐和粉末真空干燥設備連接，先抽罐內殘留濕氣和空氣，再注入惰性氣體保護罐內粉末，粉末可以長期安全防爆存儲。
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淺談粉末材料與金屬3D打印技術發展的關系
金屬3D打印技術自誕生之日起就與粉末材料有著密不可分的關系，可以說作為“基石”的金屬粉末很大程度上決定了金屬3D打印技術的成敗與好壞（盡管最終質量同時也受打印設備、工藝等因素的影響）。因此，金屬3D打印技術未來的發展前景也是與材料本身息息相關的，這就是為什么金屬增材制造想要在主流制造方式中占有一席之地，增材制造的材料科學領域就必須要跟著改進。好消息是，南極熊了解到目前已經有多家公司正在努力推進材料技術，并且我們也看到了積極的相關成果。
Allegheny Technologies Inc.（ATI）就是這樣一家公司，它是金屬制造行業的領先者。這家公司總部位于匹茲堡，開發特種材料，并對其進行塑形加工以滿足客戶要求。ATI主要作為3D打印金屬零件公司的原材料供應商，同時它還為客戶打印金屬零件，這是2018年收購總部位于康涅狄格州的Addaero Manufacturing的成果，目前這家公司主要是作為航空航天和國防工業生產金屬部件的增材制造商。
△特種金屬開發商Allegheny Technologies專注于改進金屬3D打印中使用的粉末。圖片來自ATI
ATI對3D打印的愿景是為了做出符合客戶標準的產品。ATI的增材制造總監莫里森（Brian Morrison）說："我們制定了我們的戰略，并與支持我們在航空航天和國防領域發展的關鍵客戶群進行了共同投資。客戶依靠我們為增材制造提供材料技術，同時我們也作為合作伙伴進行最終的零件生產。"必須提到的是，這家公司所擁有的完全集成化的AM供應鏈還包括零件精加工的步驟。
據莫里森說，3D打印吸引了ATI的航空航天和國防客戶，因為它能以幾種復雜的方式進行處理設計。其一是促進復雜部件的生產，這些部件用傳統方法很難，甚至不可能制造。
展開 金屬3D打印粉末材料新勢力盤星新金屬亮相TCT
南極熊在G44展位上看到了國內金屬3D打印粉末材料新勢力——盤星新金屬。
盤星新型合金材料(常州)有限公司（簡稱盤星新金屬）位于江蘇省常州市，是一家以研發為導向，精密制造為核心，面向增材制造、新材料應用等先進制造領域的國家高新技術企業。現有生產廠區40000㎡、研發車間3600㎡、行政及測試中心2500㎡。
盤星增材事業部聚焦鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金粉末的批量生產和銷售，目前已是國內一流增材粉末供應商，參與及編制多項國家增材用金屬粉末標準。2021年將完成10條粉末生產線建設，年產合金粉末超700噸，成為國內增材粉末行業領軍企業。
盤星面向國內外增材市場，采用改進的無坩堝電極感應熔煉及真空感應熔煉惰性氣霧化技術，優選名廠定制原材料，全流程監控，穩定生產高球形度、低氧含量、高流動性的鈦及鈦合金、高溫合金、鈷鉻合金粉末。
展開 金屬粉末專家Heraeus展出輕量大件3D打印非晶態金屬部件
金屬粉末專家Heraeus在芝加哥的Automate 2019展會上展示了由非晶態金屬（也稱為玻璃金屬）制成的3D打印齒輪。齒輪采用標準SLM系統進行3D打印，采用Heraeus的材料。通過這次全球首發，Heraeus正在突破3D打印的界限，為各種行業開辟全新的設計可能性——從自動化解決方案和機器人到航空、醫療技術和汽車行業。
Heraeus打印的非晶態金屬齒輪采用增材制造，重量為2千克。由于所需的高冷卻速率主要超過1000開爾文/秒，以前非晶態金屬只能生產小部件。由于齒輪的拓撲結構在開發過程中也得到了優化，因此與傳統制造版本相比，材料和工藝專家能夠將重量減輕50％。Heraeus現在已經在尺寸和復雜性方面重新定義了現有的技術限制，徹底改變了設計可能性，例如自動化行業和機器人技術。
采用Heraeus的特殊材料進行高精度的逐層生產，減少材料使用，減輕重量并降低成本。使用3D打印還可降低總體生產成本。使用傳統方法，制造復雜零件需要許多工藝和制造步驟。必須生產幾個單獨的部件再組裝。但是，3D打印機可以在一個過程中完成此任務。
非晶金屬是固體金屬材料，通常是合金，具有無序的原子級結構。大多數金屬在固態下是結晶的，這意味著它們具有高度有序的原子排列。非晶金屬是非結晶的并且具有玻璃狀結構。但是與普通玻璃不同，非晶金屬具有良好的導電性。非晶態金屬的特征在于良好的耐腐蝕性，優異的耐磨性和聚合物的彈性。它們還具有軟磁特性，易于磁化和消磁。
來源：3D打
展開 國產金屬3D打印超級雙相不銹鋼粉末材料，遼寧冠達已批量生產
為此研發團隊開發了數據驅動霧化技術，完成了包括凝固過程相變、凝固過程熱導率變化以及金屬液物性（粘度、表面張力）等參數的模擬計算，建立了全套“金屬凝固過程物性數據庫”，為雙相不銹鋼氣霧化提供了完備的數據支撐。圖5~圖8為2507雙相不銹鋼的相關物性模擬計算結果。
△ 圖5 2507雙相不銹鋼凝固過程相變模擬計算結果
△ 圖6 2507雙相不銹鋼凝固過程導熱系數隨溫度的變化關系
△圖7 2507雙相不銹鋼金屬液粘度隨溫度的變化關系
△圖8 2507雙相不銹鋼金屬液表面張力隨溫度的變化關系
依托此“金屬凝固過程物性數據庫”，為每個牌號的雙相不銹鋼量身定制氣霧化工藝。圖9為公司生產的2507超級雙相不銹鋼粉末（15-53μm）SEM微觀形貌圖片，粉末球形度較好，粉體表面光滑，衛星球較少。不同牌號雙相不銹鋼粉末打印段粒度（15-53μm）控制很穩定，D10:18-23、D50: 32-36、D90: 52-56；流速≦20s/50g；松裝密度≧4.15g/cm3。表3給出了實際生產的部分爐次雙相不銹鋼粉末的物性。
△圖9 2507粉末（15-53μm）微觀形貌
△表3 實際生產的部分爐次雙相不銹鋼粉末物性
研發團隊還對雙相不銹鋼粉末進行了金相組織檢驗。圖10和圖11給出了2507打印段（15-53μm）粉末腐蝕態金相顯微照片，由圖中可以清晰的觀測到粉末內部為均勻的等軸晶結構，經腐蝕后顯現出均勻分布的超細晶雙相組織，且兩相比約為1:1。
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