本文關(guān)鍵詞：面向增材制造的球形金屬粉的制備、表征與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：球形金屬粉末與傳統(tǒng)粉末冶金用金屬粉末不同,具有含氧量低、粒度分布窄、球形度高等特點(diǎn),主要應(yīng)用于3D打印以及注射成型等先進(jìn)成型方法,具有極高的市場(chǎng)應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益。本文在詳細(xì)闡述氣霧化制備方法以及相關(guān)影響因素的基礎(chǔ)上,采用自行研制的超音速脈沖惰性氣體霧化設(shè)備,制備出球形2A14鋁合金粉末、銅粉、304不銹鋼粉末,用XRD衍射儀、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、激光粒度儀對(duì)其成分、組織、表面形貌、粒徑及粒度分布進(jìn)行了研究；研究了氣霧化壓力、噴嘴類型以及金屬本身性質(zhì)對(duì)球形金屬粉末粒徑、粒度分布以及表面形貌的影響；采用制備的球形603不銹鋼粉末進(jìn)行3D打印,對(duì)3D打印不銹鋼進(jìn)行物相、組織、納米硬度和彈性模量等性能進(jìn)行分析。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：(1)在本實(shí)驗(yàn)條件下,采用超音速脈沖惰性氣體霧化設(shè)備制備的金屬粉末,無雜質(zhì)相,平均粒徑小,粒度分布窄,呈近似正態(tài)分布,具有較高的球形度,極少的粉末出現(xiàn)衛(wèi)星球現(xiàn)象。(2)隨著氣霧化壓力的增大,2A14鋁合金粉末的平均粒徑先減小后增大,在6.0MPa時(shí)粒徑達(dá)到最��；霧化壓力從5.5MPa增加到6.0MPa,鋁合金粉末的球形度提高,霧化氣壓超過6.0MPa,隨著霧化壓力的增大,衛(wèi)星球現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。環(huán)縫噴嘴與環(huán)孔噴嘴相比,環(huán)縫噴嘴制得的金屬粉的粒度更細(xì),且球形度更高,但其衛(wèi)星球現(xiàn)象比環(huán)孔噴嘴制得的金屬粉末稍嚴(yán)重。在其他條件相同的條件下,熔融態(tài)金屬液的表面張力及粘度越大,制得的球形金屬粉末越多,粉末的粒度越大；熔融態(tài)金屬液的表面張力及粘度越小,制得的金屬粉末的球形度相對(duì)較差,但粒度越小。(3)3D打印630不銹鋼的元素百分比為0.7%Si、15.89%Cr、0.91%Mn、4.67%Ni、 3.99%Cu、73.83%Fe,主要物相為奧氏體和馬氏體,金相組織由柱狀晶和枝狀晶組成,其組織均勻、細(xì)密,掃描電鏡下,枝狀晶組織截面為蜂窩狀組織。納米壓痕的平均硬度為5679.0MPa,平均彈性模量約為250.4GPa。
【關(guān)鍵詞】：球形金屬粉 氣霧化 霧化壓力 霧化噴嘴 金屬性質(zhì) 增材制造 3D打印
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG14;TB383.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 選題背景及研究意義11-14
• 1.2 金屬粉末制備方法14-17
• 1.2.1 還原法16
• 1.2.2 氣相沉淀法16
• 1.2.3 液相沉淀法16-17
• 1.2.4 電解法17
• 1.2.5 霧化法17
• 1.2.6 機(jī)械粉碎法17
• 1.3 氣霧化制備金屬粉末的發(fā)展概況及工藝研究17-23
• 1.3.1 氣霧化制粉的發(fā)展概況18-21
• 1.3.2 幾種主要的氣霧化制粉技術(shù)21-22
• 1.3.3 氣霧化制粉的影響因素22-23
• 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容23-25
• 2 球形金屬粉末的霧化制備與表征25-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料與輔助材料26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備26-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法27-29
• 2.3.1 球形金屬粉末制備27
• 2.3.2 樣品表征方法27-29
• 3 球形金屬粉末結(jié)構(gòu)與粒徑分析29-47
• 3.1 球形2A14鋁合金粉末結(jié)構(gòu)與粒徑分析29-32
• 3.1.1 物相分析29
• 3.1.2 金相組織分析29-30
• 3.1.3 表面凝固組織分析30-32
• 3.1.4 平均粒徑及粒度分布分析32
• 3.2 球形銅粉結(jié)構(gòu)與性能分析32-35
• 3.2.1 物相分析33
• 3.2.2 金相組織分析33-34
• 3.2.3 表面凝固組織分析34-35
• 3.2.4 平均粒徑及粒度分布分析35
• 3.3 球形304不銹鋼粉末結(jié)構(gòu)與性能分析35-42
• 3.3.1 物相分析36-38
• 3.3.2 金相組織分析38-39
• 3.3.3 表面凝固組織分析39-40
• 3.3.4 平均粒徑及粒度分布分析40-42
• 3.4 球形630不銹鋼粉末結(jié)構(gòu)與性能分析42-45
• 3.4.1 630不銹鋼粉末物相分析43
• 3.4.2 630不銹鋼粉末表面形貌分析43-45
• 3.4.3 630不銹鋼粉末平均粒徑及粒度分布分析45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4 不同因素對(duì)球形金屬粉末性能的影響47-61
• 4.1 霧化壓力對(duì)球形金屬粉末性能的影響47-50
• 4.1.1 霧化壓力對(duì)球形金屬粉末粒徑及粒度分布的影響47-49
• 4.1.2 霧化壓力對(duì)球形金屬粉末球形度的影響49-50
• 4.2 霧化噴嘴對(duì)球形金屬粉末性能的影響50-53
• 4.2.1 霧化噴嘴對(duì)球形金屬粉末粒徑及粒度分布的影響51-52
• 4.2.2 霧化噴嘴對(duì)球形金屬粉末球形度的影響52-53
• 4.3 金屬本身性質(zhì)對(duì)金屬粉末性能的影響53-60
• 4.3.1 金屬本身性質(zhì)對(duì)球形金屬粉末粒徑及粒度分布的影響54-56
• 4.3.2 金屬本身性質(zhì)對(duì)球形金屬粉末球形度的影響56-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 5 3D打印630不銹鋼的制備與表征61-68
• 5.1 3D打印630不銹鋼的制備61
• 5.2 3D打印630不銹鋼的表征方法61-62
• 5.2.1 X射線衍射(XRD)分析61
• 5.2.2 金相組織分析61-62
• 5.2.3 掃描電鏡(SEM)/能譜(EDS)分析62
• 5.2.4 納米壓痕測(cè)試62
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-67
• 5.3.1 3D打印630不銹鋼物相分析62-63
• 5.3.2 3D打印630不銹鋼組織分析63-64
• 5.3.3 3D打印630不銹鋼能譜(EDS)分析64-65
• 5.3.4 3D打印630不銹鋼納米壓痕分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 6 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 附錄76

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 啟明;卵形金屬粉末[J];金屬功能材料;2003年02期

2 路;;美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會(huì)確定2007粉末冶金杰出服務(wù)獎(jiǎng)[J];粉末冶金工業(yè);2007年04期

3 劉曼朗;;金屬粉末生產(chǎn)設(shè)備和金屬粉末　[J];粉末冶金工業(yè);2009年02期

4 唐華生;;北美金屬粉末銷售量(噸)[J];粉末冶金技術(shù);1987年04期

5 安錦繡;1992年歐洲金屬粉末貨運(yùn)量增加[J];粉末冶金技術(shù);1993年02期

6 王洪海;國外金屬粉末價(jià)格[J];粉末冶金工業(yè);1997年01期

7 耀星;金屬粉末銑切機(jī)問世[J];粉末冶金工業(yè);2001年01期

8 張毅,王琴;飛羽公司的金屬粉末[J];金剛石與磨料磨具工程;2001年01期

9 耀星;日本發(fā)現(xiàn)銦金屬粉末的妙用[J];粉末冶金工業(yè);2002年03期

10 ;金屬粉末的種類[J];寧夏科技;2002年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尚曉峰;劉偉軍;張凱;;金屬粉末激光成形掃描間距優(yōu)化方法[A];2005年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年

2 尚曉峰;劉偉軍;張凱;;金屬粉末激光成形掃描間距優(yōu)化方法[A];2005年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)第11屆全國特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2005年

3 尚曉峰;劉偉軍;張凱;;金屬粉末激光成形掃描間距優(yōu)化方法[A];2005年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集第11屆全國特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2005年

4 王富祥;蓋國勝;楊玉芬;;金屬粉末球形化研究[A];第十三屆全國粉體工程及礦產(chǎn)資源高效開發(fā)利用研討會(huì)論文專輯[C];2007年

5 姜淑娟;劉偉軍;;金屬粉末激光成形過程中的閉環(huán)控制研究[A];2007'中國儀器儀表與測(cè)控技術(shù)交流大會(huì)論文集（二）[C];2007年

6 駱接文;徐順友;陳強(qiáng);蔡一湘;;金屬粉末動(dòng)態(tài)注射成型用水溶性低碳黏結(jié)劑的制備及性能表征[A];有色金屬工業(yè)低碳發(fā)展——全國有色金屬工業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)及冶煉廢氣減排學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

7 駱接文;劉斌;陳強(qiáng);蔡一湘;;水溶性MIM粘結(jié)劑的制備及性能表征[A];低碳技術(shù)與材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2010年

8 王建永;湯慧萍;;生產(chǎn)粉末冶金過濾管用金屬粉末的性能表征探索[A];2004年中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

9 范國良;;基于熱流道的金屬粉末注射成型技術(shù)[A];2009全國粉末冶金學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

10 孫大慶;陳繼民;宗小軍;;金屬粉末激光微成型實(shí)驗(yàn)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 記者 鹿振林;上汽粉末冶金：鐵粉“調(diào)”成“汽車件”[N];萊蕪日?qǐng)?bào);2010年

2 中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)記者 劉笑楠 通訊員 陳軍 本報(bào)記者 左朝勝;讓“稀有的”成為“大眾的”[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

3 劉笑楠;讓稱有的成為大眾的[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 殷杰;激光微燒結(jié)金屬粉末的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[D];華中科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 余嬌;Al_2O_3/Fe基蜂窩載體材料的制備及組織與性能研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 原光;面向增材制造的球形金屬粉的制備、表征與應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2015年

3 岳燦甫;金屬粉末激光微成形實(shí)驗(yàn)的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2005年

4 陳占波;金屬粉末的爆炸壓實(shí)技術(shù)的研究[D];南京理工大學(xué);2004年

5 尹華;金屬粉末選區(qū)激光熔化成形工藝研究[D];中北大學(xué);2010年

6 申超;重金屬粉末嵌層CFRP殼體內(nèi)爆下低附帶毀傷特性表征[D];北京理工大學(xué);2015年

7 曹冉冉;激光金屬粉末成型機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2015年

8 李佳桂;金屬粉末選擇性激光熔化成形模擬及試驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

9 孫鐵錚;真空熱解金屬有機(jī)中間體制備納米鑭系和堿金屬粉末[D];遼寧師范大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：面向增材制造的球形金屬粉的制備、表征與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：274440