在(zai)冶金、航空、軍工(gong)、汽車等(deng)領域，鉻零部件(jian)具(ju)有高(gao)硬度、耐磨性、抗高(gao)溫等(deng)特性，因此被(bei)廣泛(fan)應用(yong)。3D打(da)出的(de)鉻零部件(jian)，可高(gao)度定制(zhi)，具(ju)有曲面、孔(kong)和槽(cao)等(deng)特征，而相比(bi)傳統制(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)這些都是(shi)難以(yi)實(shi)現(xian)的(de)。對于增材制(zhi)造(zao)技術來(lai)說，金屬(shu)粉末是(shi)關鍵的(de)原(yuan)料，尤其是(shi)要求球形(xing)度高(gao)、粒度分布較(jiao)窄、氧含量低、流(liu)動性好(hao)。

     但(dan)是(shi)由于國(guo)內外尚無增材(cai)制造用(yong)金(jin)屬鉻粉直接相關的國(guo)際標(biao)準(zhun)、國(guo)家標(biao)準(zhun)或行業(ye)標(biao)準(zhun)可依，所(suo)以就沒有(you)相應(ying)統一的標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)和(he)(he)檢驗驗收規范，導致(zhi)各(ge)生產(chan)廠家制粉工(gong)藝(yi)也不(bu)完全一致(zhi)，產(chan)品參數不(bu)在同一基準(zhun)上，從而給產(chan)品的生產(chan)和(he)(he)評價帶(dai)來不(bu)便。

     拜恩檢(jian)測(ce)為國(guo)內某材(cai)料(liao)企業檢(jian)測(ce)了(le)其研發的(de)金(jin)屬鉻(ge)粉的(de)各(ge)項性能，并(bing)在近日發布了(le)這項檢(jian)測(ce)的(de)五個關鍵性能檢(jian)測(ce)方法及標準(zhun)依據。這些(xie)信息對推動增材(cai)制造金(jin)屬鉻(ge)粉末材(cai)料(liao)的(de)發展(zhan)及標準(zhun)的(de)制定，具有一定參考意義。

Beien Test? 拜恩檢測(ce)

       國內某材料企業研(yan)發的增材制(zhi)(zhi)造用(yong)金屬(shu)鉻粉(fen)主要(yao)制(zhi)(zhi)備方(fang)(fang)法為(wei)(wei)等(deng)離子體球(qiu)(qiu)化法，該方(fang)(fang)法利用(yong)感(gan)應(ying)線(xian)圈產(chan)生的電磁能將通入其中的氣體(一(yi)(yi)般為(wei)(wei)氬氣)電離，它是通過電磁感(gan)應(ying)的方(fang)(fang)式來產(chan)生的等(deng)離子體，故可以制(zhi)(zhi)備出(chu)潔凈的球(qiu)(qiu)形(xing)粉(fen)末(mo)(mo)顆粒(li)。此(ci)外，由此(ci)產(chan)生的等(deng)離子體具有高溫(溫度(du)高達10000K)、高焓、高能量密度(du)等(deng)特(te)點(dian)(dian)，可以為(wei)(wei)物理化學反(fan)應(ying)提供(gong)一(yi)(yi)個高溫的反(fan)應(ying)環(huan)境，利用(yong)這一(yi)(yi)特(te)點(dian)(dian)使得在球(qiu)(qiu)形(xing)粉(fen)體制(zhi)(zhi)備領域發揮更(geng)大的作用(yong)。等(deng)離子球(qiu)(qiu)化制(zhi)(zhi)備球(qiu)(qiu)形(xing)粉(fen)末(mo)(mo)技術(shu)是利用(yong)其高溫特(te)性，將任何(he)被送入其中的顆粒(li)經過對流、傳導、輻射、化學四(si)種傳熱(re)機制(zhi)(zhi)的作用(yong)，在表面張力(li)和快速(su)急(ji)冷的共(gong)同作用(yong)下(xia)迅(xun)速(su)收縮(suo)成型，成型的粉(fen)末(mo)(mo)顆粒(li)流動(dong)性明(ming)顯提升，具有分散(san)性好、球(qiu)(qiu)形(xing)度(du)高等(deng)特(te)點(dian)(dian)，從而能夠有效地促進(jin)球(qiu)(qiu)形(xing)鉻粉(fen)在增材制(zhi)(zhi)造領域中的應(ying)用(yong)。

block 依(yi)據標(biao)準分析(xi)

     由于沒有直接(jie)的國家標準(zhun)(zhun)可依據。拜恩檢(jian)測參考了金屬(shu)鉻(ge)、金屬(shu)粉(fen)末及(ji)增材制造相關的標準(zhun)(zhun)要求， 在綜合了多(duo)方面資料后，推薦(jian)可參考如下標準(zhun)(zhun)，對(dui)金屬(shu)鉻(ge)粉(fen)進行檢(jian)測。

GB/T 3211-2008 《金屬鉻》

GB/T 35022-2018《增材制造主要特(te)性(xing)和測試(shi)方法(fa)零件和粉末原材料(liao)》

GB/T 1480-2012 《金屬粉末(mo)干(gan)篩分法(fa)測定粒度》

GB/T 19077-2016 《粒度分布激光衍射法》

GB/T 1479.1-2011《金屬粉末松裝密度(du)的測定 第 1 部分(fen)：漏(lou)斗(dou)法》

GB/T 5162-2006 《金屬粉末振實密度的測定》

GB/T 1482-2010 《金屬粉末流(liu)動性的測定 標(biao)準漏斗法(霍爾流(liu)速計)》

GB/T 4702.6-2016《金屬(shu)鉻 鐵、鋁、硅(gui)和銅(tong)含量的測定 電感耦合(he)等(deng)離(li)子(zi)體原子(zi)發(fa)射光譜法》

block 檢(jian)測項目(mu)確(que)認

參(can)考GB/T 35022-2018《增材(cai)制造主要特性(xing)和(he)測試方(fang)法零件和(he)粉(fen)末(mo)原材(cai)料(liao)》。增材(cai)制造用(yong)金屬粉(fen)末(mo)原材(cai)料(liao)主要可檢(jian)測：粉(fen)末(mo)粒度(du)(du)(du)及分布、形(xing)狀或(huo)形(xing)態、比表(biao)面積(ji)、松裝(zhuang)或(huo)表(biao)觀(guan)密度(du)(du)(du)、振實密度(du)(du)(du)、流動性(xing)、灰分、氫(qing)氧氮(dan)碳和(he)硫(liu)含量(liang)、熔融溫度(du)(du)(du)火玻璃化轉變(bian)溫度(du)(du)(du)等。在與該材(cai)料(liao)企業技(ji)術人員充分溝(gou)通以后，最終(zhong)決定(ding)檢(jian)測該鉻粉(fen)的化學成分、粒度(du)(du)(du)、松裝(zhuang)密度(du)(du)(du)、振實密度(du)(du)(du)、流動性(xing)五個關鍵項目。

1. 化學成分

金屬(shu)鉻(ge)的(de)各(ge)元(yuan)素的(de)化學(xue)成分要求(qiu)(qiu)可以(yi)依據GB/T 3211-2008來(lai)執行(xing)。當(dang)然有些廠商為了確(que)保增材(cai)制(zhi)造用金屬(shu)鉻(ge)粉后續(xu)成形制(zhi)件的(de)綜合性能達到(dao)設計要求(qiu)(qiu)也會制(zhi)定自(zi)己的(de)產品化學(xue)成分要求(qiu)(qiu)。具體科根據檢測(ce)方(fang)的(de)要求(qiu)(qiu)來(lai)執行(xing)。化學(xue)成分分析的(de)檢測(ce)方(fang)法(fa)可以(yi)依據GB/T 4702.6-2016《金屬(shu)鉻(ge) 鐵、鋁、硅和銅含(han)量的(de)測(ce)定 電感耦合等離子(zi)體原子(zi)發射光譜法(fa)》來(lai)執行(xing)。

2. 粒度分析

此次檢測(ce)的(de)增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)用金屬鉻粉主要通過等離子球(qiu)化法(fa)制(zhi)備，一般通過標準篩分(fen)(fen)進行粒(li)度(du)分(fen)(fen)級。同(tong)增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)對粉末(mo)粒(li)度(du)分(fen)(fen)布的(de)要求不同(tong)。該企業將粉末(mo)分(fen)(fen)為三類：Ⅰ類適用于選(xuan)區激(ji)光(guang)熔融增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，粒(li)度(du)范(fan)(fan)圍(wei)為15～53μm；Ⅱ類適用于電(dian)子束熔化增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，粒(li)度(du)范(fan)(fan)圍(wei)為45～150μm；Ⅲ類適用于激(ji)光(guang)能量沉積增(zeng)材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，粒(li)度(du)范(fan)(fan)圍(wei)為30～4250μm。粒(li)度(du)檢測(ce)按照GB/T1480《金屬粉末(mo)干篩分(fen)(fen)法(fa)測(ce)定粒(li)度(du)》和(he)GB/T19077《粒(li)度(du)分(fen)(fen)布激(ji)光(guang)衍射法(fa)》的(de)規定執行。

3. 松裝密度檢測

粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)松(song)裝密(mi)(mi)度(du)(du)是(shi)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)在規定(ding)條件下自由(you)充滿標準容(rong)器后所(suo)測得的(de)(de)(de)(de)(de)堆積密(mi)(mi)度(du)(du)，即粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo) 松(song)散填裝時單(dan)位體積的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)，是(shi)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)一種工藝性能。松(song)裝密(mi)(mi)度(du)(du)是(shi)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)多種性能的(de)(de)(de)(de)(de)綜合體現，可以反映出粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)度(du)(du)、顆粒(li)形狀(zhuang)、顆粒(li)表面(mian)狀(zhuang)態、顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)度(du)(du)及粒(li)度(du)(du)分(fen)(fen)布等，對產(chan)(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)(chan)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性以及產(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)控制都有重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)影響。通常情況下，粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)顆粒(li)形狀(zhuang)越(yue)規則、顆粒(li)表面(mian)越(yue)光滑、顆粒(li)越(yue)致密(mi)(mi)，粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)松(song)裝密(mi)(mi)度(du)(du)會越(yue)大。較高的(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)松(song)裝密(mi)(mi)度(du)(du)有利于(yu)增(zeng)材制造工藝的(de)(de)(de)(de)(de)設置和優化，并確保增(zeng)材制造最終產(chan)(chan)品(pin)致密(mi)(mi)度(du)(du)達到目(mu)標產(chan)(chan)品(pin)要求。松(song)裝密(mi)(mi)度(du)(du)應不小于(yu) 4.0g/m，檢測可按照 GB/T1479.1《金屬粉(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo) 松(song)裝密(mi)(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)測定(ding) 第 1 部分(fen)(fen)：漏斗法》 的(de)(de)(de)(de)(de)規定(ding)執行。

4. 振實密度檢測

振(zhen)實密(mi)(mi)度(du)(du)是粉末在容器中經(jing)過機械振(zhen)動達到(dao)較理想排列狀態的(de)粉末集體密(mi)(mi)度(du)(du)，其(qi)相(xiang)對(dui)于松裝密(mi)(mi)度(du)(du)主要是粉末多種物理性和工(gong)藝性能(neng)的(de)綜(zong)合體現(xian)(xian)，如粉末粒度(du)(du)及其(qi)分布、顆(ke)粒形(xing)狀及其(qi)表面粗糙度(du)(du)、比(bi)表面積等的(de)綜(zong)合體現(xian)(xian)。一般(ban)來說，振(zhen)實密(mi)(mi)度(du)(du)越(yue)大，說明粉末的(de)流動性能(neng)越(yue)好。振(zhen)實密(mi)(mi)度(du)(du)應不小(xiao)于5.0g/cm3，檢測可(ke)按照GB/T5162《金(jin)屬(shu)粉末振(zhen)實密(mi)(mi)度(du)(du)的(de)測定》的(de)規(gui)定執行。

5. 流動性檢測

      粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)是(shi)指以一(yi)(yi)定量粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)過規(gui)(gui)(gui)定孔徑(jing)的標(biao)準漏斗(dou)所需要的時間來表(biao)示，通常采(cai)用的單位為(wei)s/50g，其數(shu)值愈小(xiao)說(shuo)明該粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)的流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)愈好，它是(shi)粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)的一(yi)(yi)種工藝性(xing)能(neng)。粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)能(neng)與很多(duo)因(yin)素有關，如粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)顆(ke)(ke)粒尺寸、形狀(zhuang)(zhuang)和粗糙(cao)度、比(bi)表(biao)面(mian)等(deng)(deng)。一(yi)(yi)般地說(shuo)，增加顆(ke)(ke)粒間的摩擦系數(shu)會(hui)使粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)困難。通常球形顆(ke)(ke)粒的粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)最好，而顆(ke)(ke)粒形狀(zhuang)(zhuang)不規(gui)(gui)(gui)則、尺寸小(xiao)、表(biao)面(mian)粗糙(cao)的粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)，其流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)差。另外，粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)受顆(ke)(ke)粒間粘(zhan)附作用的影響，顆(ke)(ke)粒表(biao)面(mian)水分、氣(qi)體等(deng)(deng)的吸附會(hui)降(jiang)低粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)的流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)。粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)的流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)對粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)成形、增材(cai)制造制件性(xing)能(neng)影響很大。產(chan)品流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)應不大于 20s/50g，檢(jian)測可按照GB/T1482《金(jin)屬粉(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)的測定標(biao)準漏斗(dou)法(fa)(霍(huo)爾流(liu)(liu)(liu)(liu)速計)》的規(gui)(gui)(gui)定執行。

在(zai)增(zeng)(zeng)材制(zhi)造(zao)中(zhong)，原材料的(de)性能(neng)會極大(da)的(de)影響到(dao)最終零件(jian)的(de)成品(pin)特性。增(zeng)(zeng)材制(zhi)造(zao)用(yong)(yong)金(jin)屬鉻粉的(de)研(yan)發和(he)應用(yong)(yong)對(dui)其行業發展和(he)推動具(ju)有重要的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。雖然我國尚(shang)未(wei)出(chu)臺相關的(de)標(biao)(biao)準規(gui)定(ding)(ding)，但是(shi)市(shi)場需求已(yi)經形(xing)成一定(ding)(ding)的(de)規(gui)模，像類似這(zhe)項檢(jian)(jian)測(ce)中(zhong)的(de)產品(pin)實(shi)際已(yi)經到(dao)了大(da)規(gui)模投產的(de)階段。所(suo)以相關指標(biao)(biao)、采(cai)樣、制(zhi)備、檢(jian)(jian)測(ce)方法等規(gui)范化，除了委托檢(jian)(jian)測(ce)機構給出(chu)專業方案外(wai)，還亟待一份權(quan)威的(de)國家(jia)標(biao)(biao)準來指導約(yue)制(zhi)。