[发明专利]一种用于3D打印的高速工具钢粉体球化及筛分方法

权利要求书

1.一种高速工具钢粉体球化及筛分方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）设置球化及筛分处理装置，所述球化及筛分处理装置包括流化床反应器、粒径筛分部件和气流控制部件，所述流化床反应器与地面垂直放置且内部设置有加热装置，所述粒径筛分部件为设置于流化床反应器中部至出气管口之间位置的、孔径为10~110微米的不锈钢密布通孔板，所述粒径筛分部件垂直于流化床管壁和气流方向设置，所述气流控制部件为设置于流化床反应器外部的多个质量流量计；

（2）将粉体原料和气流磨介质按照（2~11）：1的质量比加入到步骤（1）所述的流化床反应器中，然后通入惰性气体排尽流化床反应器内的空气，惰性气体的流速为400~600sccm，排尽时间为50~80min，使得内部空气含量降低到1 vol.%以下，调节惰性气体流量使粉体原料呈稳定的流化态；所述粉体原料为气雾化或水雾化的近球形、且粒径分布范围在3~200μm的高速工具钢粉体，所述气流磨介质为硬度高于高速工具钢的球形陶瓷粉体；所述惰性气体为不与粉体原料和气流磨介质反应的气体；

（3）启动流化床反应器内的加热装置，将流化床反应器内部加热到400~850℃，升温速率为8~15℃/min，持续通入惰性气体，使得在加热的过程中进行流态化气流磨处理，且控制惰性气体的流速为250~1050sccm，气流方向延流化床反应器的管径方向流动，利用所述粒径筛分部件对粉体原料进行筛分，处理10~60min后，保持惰性气体的流速为250~1050sccm，将流化床反应器冷却至室温，然后停止惰性气体的通入，从流化床反应器中取出处理后的高速工具钢粉体和球磨介质，然后利用100目的不锈钢网筛对气流磨介质进行分离，然后对高速工具钢粉体进行真空密封保存，得到高速工具钢粉体产品。

2.根据权利要求1所述的高速工具钢粉体球化及筛分方法，其特征在于，步骤（1）中的所述流化床反应器为包含加热装置和控温装置的锥形流化床，锥形流化床的材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的高速工具钢粉体球化及筛分方法，其特征在于，步骤（3）中的流化床反应器内部加热的温度为450℃~800℃；控制惰性气体的流速为300~1000sccm。

4.根据权利要求1所述的高速工具钢粉体球化及筛分方法，其特征在于，步骤（2）中所述粉体原料为采用现有气雾化法或水雾化法制备得到的近球形、且粒径分布范围在3~200μm的高速工具钢粉体。

5.根据权利要求1所述的高速工具钢粉体球化及筛分方法，其特征在于，所述加热装置为电热丝加热炉或电阻棒加热炉。

6.根据权利要求1所述的高速工具钢粉体球化及筛分方法，其特征在于，所述流化床反应器设置有进气口和出气口，所述进气口设置于流化床反应器的底部，所述出气口设置于流化床反应器的顶部；所述质量流量计设置于进气口的外部。

7.一种高速工具钢粉体，其特征在于，所述高速工具钢粉体采用权利要求1~6任一项所述的球化及筛分方法制备得到。

8.根据权利要求7所述的高速工具钢粉体，其特征在于，所述高速工具钢粉体的球形度为0.75~0.95，粒径分布范围为15~120μm，霍尔流速的流动性数值为20~25s/50g，氧含量为1000~2500ppm。

9.一种高速工具钢粉体的应用，其特征在于，权利要求1~6任一项球化及筛分方法制备得到的高速工具钢粉体或权利要求7或8所述的高速工具钢粉体在金属3D打印方法中的应用。