编号：CYYJ043194
篇名：稀土元素对气雾化高强不锈钢粉末性能的影响
作者：刘畅 张梦醒 刘雨 梁剑雄 杨志勇 褚韦涵 王长军
关键词： 不锈钢粉末 气雾化 粉末改性 粉末流动性 元素分布表征
机构： 钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院 北京科技大学新材料技术研究院
摘要： 通过增材制造技术成形高强不锈钢可以有效提高不锈钢材料的成形效率、减少原料浪费、适用于各类复杂形状制件,是未来高强不锈钢成形的重要方式。但是气雾化法制备得到的不锈钢粉末存在细粉收得率低、卫星粉含量高、杂质氧含量高等问题,严重影响了通过增材制造技术成形的高强不锈钢零件的致密度、力学性能等特性。为了提高零件的成形质量,需要对气雾化金属粉末进行有效地改性,减少粉末表面卫星粉、提高粉末流动性。制备了PH13-8Mo高强不锈钢粉末,并在气雾化制粉时向其中加入稀土La元素,后续的表征结果表明不锈钢粉末的颗粒形状、球形度和粉末流动性等粉末物性都在加入稀土后得到了改善。为了系统探究稀土元素的影响规律,制备了3批不同成分的含稀土粉末,稀土La的质量分数分别为0.11%、0.39%、0.59%。采用SEM、XPS、EPMA、3DAPT等分析手段,表征粉末形貌、粒度分布、流动性、相组成、化学成分等特性。结果表明,添加了稀土的PH13-8Mo不锈钢粉末各项物性都明显改善、粉末球形度增加、流动性明显提高,稀土加入对PH13-8Mo不锈钢的相转变温度和组织形貌也存在影响。通过对粉末成分的表征发现稀土元素在粉末颗粒中沿晶界分布,存在明显的偏析情况。研究结果证实了在气雾化制粉过程中向高强不锈钢中添加稀土元素来调控粉末物性,是一种高效可行的工艺路线。
