增材制造鉬及鉬合金粉末

1、增材制造鋁及鋁合金粉末編制說明增材制造鋁及鋁合金粉國家標(biāo)準(zhǔn)編制說明（征求意見稿）一、工作簡況1.1任務(wù)來源根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、工業(yè)和信息化部以及中國有色金屬工業(yè)協(xié)會下達(dá) 的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的文件精神，西安歐中材料科技有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)制訂推薦 性國家標(biāo)準(zhǔn)增材制造鉬及鉬合金粉末，項(xiàng)目計(jì)劃編號為：國標(biāo)委發(fā)201860號 20182019-T-610。按計(jì)劃要求，本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在2020年完成。1.2產(chǎn)品概況鉬及鉬合金因具有強(qiáng)度高、硬度好、耐磨性和導(dǎo)熱導(dǎo)電性優(yōu)良、耐腐蝕性能好 等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于電子電氣、金屬加工、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域，如：用作 10001650CH作條件下的飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)的燃?xì)?/p>

2、輪葉片、導(dǎo)向葉片、噴嘴、鼻錐等， 還可用作宇宙飛行器的蒙皮、噴管、火焰擋板等耐高溫部件。隨著金屬增材制造技術(shù)的不斷發(fā)展和工程應(yīng)用，越來越多的復(fù)雜金屬零件在航 空航天、船舶、生物醫(yī)療領(lǐng)域通過考核和驗(yàn)證。EBM、SLM、LENS三種主流增材 制造工藝對粉末性能的要求已比較成熟。傳統(tǒng)方法制備的鉬及鉬合金粉末主要用于 燒結(jié)、等離子噴涂等領(lǐng)域，粉末存在形貌不規(guī)則、流動性差、純度低等特點(diǎn)，難以 滿足增材制造技術(shù)對粉末的要求。目前對于增材制造用鉬及鉬合金粉末尚無公開的 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)將填補(bǔ)這一技術(shù)空白，以規(guī)范并促進(jìn)增材制造鉬及鉬合金的發(fā) 展和應(yīng)用。1.3起草單位情況及主要工作過程1.3.1起草單位情況西

3、安歐中材料科技有限公司（歐中科技）于2013年12月成立于西安經(jīng)濟(jì)技術(shù) 開發(fā)區(qū)，是西北有色金屬研究院（西北院）子公司，注冊資本1億元。從2010年開始，西北院與電機(jī)械公司在難熔金屬單晶制備、電子束物理氣相沉 積（EB-PVD）等領(lǐng)域展開合作。歐中科技力圖將西北院和電機(jī)械各自的技術(shù)優(yōu)勢充 分整合并高效發(fā)揮，著力發(fā)展航空航天用高品質(zhì)高溫合金球形粉末制備關(guān)鍵技術(shù)及 高性能粉末冶金制件制備技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)上述關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，滿足國防發(fā)展的需要。公司依托西北有色金屬研究院在新材料方面的最新成果，主要從事高品質(zhì)金屬 球形粉末、生產(chǎn)和銷售。公司引進(jìn)俄羅斯先進(jìn)的超高轉(zhuǎn)速等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉技術(shù) 及全流程制粉生產(chǎn)線

4、，技術(shù)及設(shè)備均處于國際領(lǐng)先水平。公司已開發(fā)出鈦及鈦合金、 不銹鋼、鎳基合金、鉆基合金、鉬及鉬合金等高品質(zhì)球形金屬粉末，廣泛應(yīng)用于航 空航天、生物醫(yī)療、汽車電子、核電工程、海洋工程等領(lǐng)域。公司采用了先進(jìn)的管理機(jī)制，通過了AS9100國際宇航業(yè)質(zhì)量管理體系、ISO13485醫(yī)療器械質(zhì)量管理體系、GB/T29490知識產(chǎn)權(quán)管理體系等多個(gè)體系認(rèn)證， 所有產(chǎn)品均按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范組織生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，受到用戶好評。1.3.2主要工作過程在2018年12月的有色標(biāo)委會會議上，對本項(xiàng)目進(jìn)行了任務(wù)落實(shí)。西安歐中材 料科技有限公司立即成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，對目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行分解，明確成員的任 務(wù)要求，制定工作計(jì)劃和進(jìn)度安

5、排。項(xiàng)目運(yùn)行以來，項(xiàng)目組積極收集國內(nèi)外增材制 造用鉬及鉬合金粉末的應(yīng)用信息，收集增材制造用鉬及鉬合金粉末的生產(chǎn)、檢驗(yàn)數(shù) 據(jù)，調(diào)研國內(nèi)外增材制造用鉬及鉬合金粉末科研單位、生產(chǎn)企業(yè)的基本情況，并對 各類信息進(jìn)行分析匯總，已于2019年3月11日完成標(biāo)準(zhǔn)草案初稿。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容的論據(jù)2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則1）本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫 規(guī)則給出的規(guī)則起草。2）本標(biāo)準(zhǔn)反映了當(dāng)前國內(nèi)增材制造用鉬及鉬合金粉末的生產(chǎn)水平，便于生產(chǎn)， 并且符合增材制造行業(yè)的市場應(yīng)用需求，具有指導(dǎo)作用，并能規(guī)范市場。2.2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.2.1化學(xué)成分本標(biāo)準(zhǔn)

6、選擇目前應(yīng)用較廣泛且相對成熟的鉬及鉬合金，化學(xué)成分主要依據(jù) YS/T660鉬及鉬合金加工產(chǎn)品牌號和化學(xué)成分，同時(shí)參考GB/T3461鉬粉， 并考慮粉末與傳統(tǒng)材料加工方法的差異，在滿足應(yīng)用需求的前提下，對部分元素進(jìn) 行了調(diào)整，化學(xué)成分要求詳見表1。化學(xué)成分檢測按GB/T 4325 （所有部分）鉬化學(xué)分析方法的規(guī)定進(jìn)行，也 可按供需雙方認(rèn)可的其他檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。表1化學(xué)成分要求牌 號主成分（wt,%）雜質(zhì)元素（wt.%），不大于MoTiZrCAlCaFeMgNiSiCNOMo1余量0.0020.0020.0100.0020.0050.0100.0100.0150.10TZM余量0.40-0.550.

7、06-0.120.01-0.040.0100.0050.0100.0150.10注：產(chǎn)品的化學(xué)成分可根據(jù)用戶的特殊要求進(jìn)行調(diào)整。2.2.2粒度不同增材制造工藝對粉末粒度分布有不同的要求，目前應(yīng)用最廣泛的三種增材 制造工藝為選區(qū)激光熔融（SLM）、電子束熔化（EBM）、直接能量沉積（DED）， 針對三種增材制造工藝通常對粉末粒度的要求，制定了粒度分布的指標(biāo)，如表2所 示。另外也可供貨雙方協(xié)商粒度要求。粒度檢測按照GB/T 1480金屬粉末粒度組成的測定 干篩分法和GB/T 19077 粒度分布激光衍射法的規(guī)定執(zhí)行。表2粒度要求增材制造工藝粉末規(guī)格（|J m）篩分粒度要求激光粒度要求SLM15-5

8、3+53p mW 10%D1015gm， D9065gmEBM53-106-53p mW10%，+106|J mW 10%DED53-150-53p mW10%，+150p mW 10%2.2.3流動性流動性是指以一定量粉末流過規(guī)定孔徑的標(biāo)準(zhǔn)漏斗所需要的時(shí)間，通常采用霍 爾流速漏斗，流動性單位為s/50g，表征粉末流動的難易程度，數(shù)值越小流動性越好。 粉末的粒度、濕度、靜電以及粉末是否為球形均會影響粉末的流動特性。無論對于 鋪粉還是送粉的增材制造工藝，粉末的流動特性均會影響增材制造過程和制件性能。 為滿足增材制造工藝需求，結(jié)合生產(chǎn)單位的實(shí)際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鉬及鉬合金粉末 的流動性應(yīng)不大于13s

9、/50g。流動性檢測按照GB/T 1482金屬粉末流動性的測定 標(biāo)準(zhǔn)漏斗法（霍爾流速計(jì)） 的規(guī)定執(zhí)行。2.2.4松裝密度松裝密度是粉末自由填充單位容積的質(zhì)量，應(yīng)增材制造過程粉末相當(dāng)于自由填 充的狀態(tài)，因此松裝密度的大小會影響增材制造制件的致密度。為保證增材制造制 件的致密度，結(jié)合生產(chǎn)單位的實(shí)際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鉬及鉬合金粉末的松裝密度應(yīng) 不小于5.8g/cm3。松裝密度檢測按照GB/T1479.1金屬粉末松裝密度的測定第1部分：漏斗法 的規(guī)定執(zhí)行。2.2.5非球形顆粒比例非球形顆粒不僅會影響粉末的流動性和松裝密度，而且可能由于熔融過程不充 分而影響制件性能或損壞鋪粉刮刀。為滿足增材制造工藝需求，

10、結(jié)合生產(chǎn)單位的實(shí) 際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鉬及鉬合金粉末的非球形顆粒比例應(yīng)不超過2%。非球形顆粒比例的檢測方法為：在掃描電鏡或體視顯微鏡下，選取合適的放大 倍數(shù)（通常為50倍），使得每個(gè)視場中的粉末數(shù)量大于200顆，隨機(jī)選取5個(gè)視場 進(jìn)行拍照，分別記錄片狀、條狀、橢球形、啞鈴形顆粒數(shù)量以及粉末顆?？倲?shù)，分 別計(jì)算每張照片的非球形顆粒比例并求平均值。2.2.6非金屬夾雜粉末中的非金屬夾雜將會影響增材制造制件的力學(xué)性能，為滿足增材制造制件 性能需求，結(jié)合生產(chǎn)單位的實(shí)際情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鉬及鉬合金粉末的非金屬夾雜應(yīng) 不超過3個(gè)/lOOg。非金屬夾雜使用靜電式夾雜檢測設(shè)備進(jìn)行，如圖1所示。相比于人工檢測，可

11、以減少人的因素對檢測結(jié)果的影響。圖1靜電式夾雜檢測設(shè)備2.2.7標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存鉬及鉬合金粉末在包裝、運(yùn)輸和貯存過程中可能會吸附空氣中的氧、氮等氣體 元素而降低品質(zhì)，且易吸附水汽而受潮導(dǎo)致粉末性能受到影響。此外鉬及鉬合金粉 末可能會因碰撞、擠壓等原因發(fā)生起火、爆炸。因此本標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存做出如下規(guī)定：標(biāo)志在產(chǎn)品的包裝袋/桶上應(yīng)做如下標(biāo)志(或貼標(biāo)簽)：生產(chǎn)單位；產(chǎn)品名稱、粒度、重量；批號“易燃”、“防潮”、“防止吸入”等標(biāo)識。包裝粉末一般采用雙層真空包裝袋包裝，每袋裝5kg，也可采用供需雙方商定的其 他包裝方式。包裝過程中應(yīng)嚴(yán)格控制環(huán)境避免污染。包裝容器應(yīng)確保運(yùn)輸過程能夠

12、 保持完整，不易破損、受潮或者使產(chǎn)品接觸到外來污染物質(zhì)。運(yùn)輸粉末運(yùn)輸過程應(yīng)保持干燥，防止受潮和氧化，嚴(yán)禁劇烈碰撞和機(jī)械擠壓。貯存粉末應(yīng)密封存放于通風(fēng)干燥處，遠(yuǎn)離火源，嚴(yán)禁與氧化劑、酸類、堿類等腐蝕 性物質(zhì)一起存放。三、標(biāo)準(zhǔn)水平分析3.1采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度經(jīng)過檢索，國外無針對增材制造鉬及鉬合金粉末的標(biāo)準(zhǔn)。3.2與國際標(biāo)準(zhǔn)及國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比經(jīng)過檢索，國外無相同類型的標(biāo)準(zhǔn)，無法對比。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)水平 和應(yīng)用需求，以及成熟企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，對增材制造鉬及鉬合金粉末的 化學(xué)成分、粒度分布、流動性、松裝密度、非球形顆粒比例、非金屬夾雜指標(biāo)進(jìn)行 了規(guī)定；3.3與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套情況本標(biāo)準(zhǔn)的制訂與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)及制訂中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套，無重復(fù)交叉現(xiàn)象。3.4涉及國內(nèi)外專利及處置情況經(jīng)過檢索，本標(biāo)準(zhǔn)不涉及國內(nèi)外專利。四、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)具有一致性，無沖突之處。五、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)無。六、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性或推薦性國家（或行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)的建議本標(biāo)準(zhǔn)建議作為