[发明专利]一种再制造用钢粉末的制备方法以及钢粉末

说明书

本申请公开一种再制造用钢粉末的制备方法，包括以下步骤：1).将钢料根据等离子旋转电极雾化设备的要求进行加工成钢棒材；2).在一定的环境条件下，将加工后的钢棒材作为阳电极置于雾化炉内，充入保护气体，对雾化炉体进行抽真空；3).设置工艺参数启动等离子旋转电极雾化设备，钢棒材进行高速旋转，等离子体枪形成转移弧加热熔化钢棒材的一端，使雾化室内钢棒材熔化后的钢液滴在离心力的作用下甩出，钢液滴冷却在表面张力的作用下形成钢粉末；4).制粉完成后，雾化炉内保持高压4～5小时，待粉末冷却后筛分，并真空包装。本发明制得的钢粉末粒度分布窄、细粉收得率高、球形度高、氧含量低、松装密度高、流动性更好，满足汽车零部件再制造粉末要求。

技术领域

本申请涉及增材制造领域，尤其涉及增材制造粉末制备。

背景技术

我国汽车零部件报废量巨大，急需高效再制造循环利用。金属增材制造作为一种绿色再制造方式，能够实现强化涂层、尺寸构建等传统加工技术难以实现的制造，能够很好的应用于汽车零部件的修复。实现金属增材制造的关键技术之一是粉体材料的制备。目前，粉体制备主要方法有水雾化制粉、气雾化制粉以及等离子旋转电极雾化法，与前两者相比，等离子旋转电极雾化法制备的粉末粒度分布集中，均匀性好，基本不存在空心粉、卫星粉，纯度高、杂质少，氧增量低。

汽车零部件的磨损是中一种主要失效形式，常见于钢类零部件，材质主要有45钢、Q235、20Cr、20CrMnTi、38CrMoAlA等，牌号繁多，目前市场上缺乏一种适用于修复多种钢类零件的钢粉末。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种再制造用钢粉末的制备方法，制得的钢粉末球形度高、氧含量低、松装密度高、流动性更好、气体体积分数低，可以很好的满足汽车零部件再制造粉末要求。

有必要的，本发明还提供上述制备方法制得的再制造用钢粉末。

本申请提供的技术方案如下：

一种再制造用钢粉末的制备方法，包括以下步骤：

1).将钢料根据等离子旋转电极雾化设备的要求进行加工成钢棒材；

2).在一定的环境条件下，将加工后的钢棒材作为阳电极置于雾化炉内，充入保护气体，对雾化炉体进行抽真空；

3).设置工艺参数启动等离子旋转电极雾化设备，钢棒材进行高速旋转，等离子体枪形成转移弧加热熔化钢棒材的一端，使雾化室内钢棒材熔化后的钢液滴在离心力的作用下甩出，钢液滴冷却在表面张力的作用下形成钢粉末；

4).制粉完成后，雾化炉内保持高压4～5小时，待粉末冷却后筛分，并真空包装。

其中，所述钢棒材的成分，以质量百分数计为：Ni：2.75％～3.25％，Cr：0.80％～1.75％，Mn：0.25％～0.70％，Si：0.17％～0.37％，C：0.32％～0.42％，Mo：0.30％～0.40％，S：≤0.03％，P：≤0.03％，Cu：≤0.20％，Al：≤0.015％，余量为Fe。

优选地，钢料成分以质量百分数计为：Ni：2.82％，Cr：1.21％，Mn：0.37％，Si：0.33％，C：0.4％，Mo：0.38％，S：0.016％，P：0.009％，Cu：0.034％，Al：0.003％，余量为Fe。

可以通过真空水平连铸技术及电渣技术获得。

其中，所述步骤1)加工后钢棒材规格为：直径50mm，长度300mm。

其中，所述步骤2)的环境条件：室温25～30℃，湿度≤75℃。

其中，所述步骤2)充入的保护气体为氩气。5、如权利要求1所述的再制造用钢粉末的制备方法，其特征在于：

所述步骤2)雾化炉内抽真空后，真空度为5×10^-3Pa。