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增材制造用粉末检测全套方案

        金属粉末是增材制造的重要一类原材料,广泛用在粉末床熔融、沉积成形、熔覆等工艺,其化学成分、流动性、密度、粒径及分布、粒形等性能参数对工艺有重要影响。为了统一考核标尺,国家增材制造产品质量监督检验中心结合检测经验及行业通例,对粉末性能参数的测试方法研发了一套测试方案,与行业同仁共享。
本部分以镍基高温合金为例对测试项目及其标准进行介绍:
项目 标准 备注
化学成分 GB/T 23942-2009《化学试剂 电感耦合等离子体 原子发射光谱法通则》
YB/T 4396-2014《不锈钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》
GB/T 11261-2006《钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融一红外线吸收法》
GB/T 223.43-2008《钢铁及合金 砷含量的测定 蒸馏分离-钼蓝分光光度法》
ASTM E354-14《高温钢、电炉钢、磁钢和其它类似的铁、镍和钴基合金化学分析的试验方法》
ASTM E1019-18《钢及铁、镍、钴合金中碳、硫、氮、氧含量的测试方法》等等
按相应材料牌号或技术要求对金属材料进行定量分析,判定其是否满足其相应规定范围,进行材料质量控制,减少产品质量问题。
粒度和
粒度分布
GB/T 1480-2012《金属粉末 干筛分法测定粒度》
GB/T 19077-2016《粒度分析 激光衍射法》
注意:粒度大部分或全部小于45μm的粉末不适用筛分法。
粒度是颗粒的大小。
粒度分布是不同粒径颗粒占粉体总量的百分数,常用Dxx表示,是一个样品的累计粒度分布百分数达到xx%时所对应的粒度,与流动性等参数相关,理想的粒径分布应当是标准的正态分布。
粒形
(球形度)
GB/T 15445.6-2014《粒度分析结果的表述 第6部分:颗粒形状和形态的定性及定量表述》 颗粒形状一般以球形度来表征,与密度、流动性等参数相关,应作为粒径及分布参数的重要补充。
松装密度 GB/T 1479.1-2011金属粉末 松装密度的测定 第1部分:漏斗法》
GB/T 1479.2-2011《金属粉末 松装密度的测定 第二部分:斯科特容量计法》
松装密度是指粉体试样以松散状态,在定量的试样下质量与体积的比值。为了保证制品密度的一致,必须要求粉末密度稳定。
振实密度 GB/T 5162-2006《金属粉末.振实密度的测定》 振实密度是指将盛在容器中的粉体在规定的条件下被振实后的密度。
真密度/骨密度/有效密度 ASTM B923-2016《用氦或者氮测比重法测定金属粉末骨密度的标准试验方法》 真密度是质量与其排除封闭气孔后的体积之比,是粉体材料重要的物理参数,其数值大小决定于材料化学组成、空心及纯度,直接影响材料质量、性能。
流动性 GB/T 1482-2010《金属粉末 流动性的测定 标准漏斗法 (霍尔流速计)》 粉末的一种工艺性能表征指标,以一定量粉末流过规定孔径的标准漏斗所需要的时间来表示,通常采用的单位为s/50g,其数值愈小说明该粉末的流动性愈好。
ASTM B964- 2016《采用Carney漏斗测定金属粉末流动率的标准试验方法》
空心粉率 Q /CAM T006-2018《增材制造用金属粉末空心粉率计算机层析成像(CT)法》 粉末在制备过程中由于快速凝固而在颗粒内部形成的封闭空间,有研究表明该粉末空心缺陷会遗传至成形材料中。
异物夹杂 Q /CAM T011-2020《增材制造用金属粉末异物夹杂 测试方法》 合金在母合金熔炼、制粉、粉末处理、循环使用等一系列工序时,可能接触到陶瓷坩埚,喷嘴,密封橡胶材料,金属容器等造成粉末污染。夹杂遗传至成形材料中将降低材料的性能,影响使用安全性和可靠性。
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2020-07-13 11:26:41
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