本發(fā)明涉及用于鋼部件制造,特別是用于其增材制造的金屬粉末。本發(fā)明還涉及用于制造金屬粉末的方法。
背景技術(shù):
1、基于fe的塊體金屬玻璃(bulk?metallic?glass,bmg)由于其優(yōu)異的軟磁特性、高耐腐蝕性、良好的機(jī)械特性、高耐磨性等而備受關(guān)注。它們?cè)陔娮雍碗姎夤I(yè)中尤其用作高效磁性中高頻變壓器。然而,到目前為止,大多數(shù)具有良好軟磁特性的基于fe的bmg僅可以在非常復(fù)雜的工藝條件下生產(chǎn)。液體組合物必須在冷卻輥之間以高冷卻速率澆鑄以獲得通常呈薄帶形式的非晶材料。除了復(fù)雜的工藝之外,這種薄帶的生產(chǎn)也極大地限制了其使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的目的是通過提供可以易于生產(chǎn)且易于加工以獲得最終部件的基于fe的bmg來彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
2、為此目的,本發(fā)明的第一目的包括金屬粉末,以按重量計(jì)的含量表示,所述金屬粉末的組成包含以下元素:
3、12%≤mo≤18%
4、3%≤p≤7%
5、0.5%≤c≤3%
6、0.5%≤b≤5%
7、si≤1%
8、余量為fe和由加工產(chǎn)生的不可避免的雜質(zhì),金屬粉末的顯微組織包含至少95重量%的非晶相,剩余部分由結(jié)晶相構(gòu)成。
9、根據(jù)本發(fā)明的金屬粉末還可以具有單獨(dú)或組合考慮的以下列出的任選特征:
10、-mo含量為13重量%至16.5重量%,
11、-p含量為6重量%至7重量%,
12、-b含量為0.7重量%至2重量%,
13、-si含量為0.3重量%至0.6重量%,
14、-金屬粉末的顯微組織包含至少99重量%的非晶相,
15、-平均顆粒尺寸位于1μm至150μm之間,
16、-平均顆粒尺寸位于1μm至20μm之間,
17、-平均顆粒尺寸位于20μm至63μm之間,
18、-平均顆粒尺寸位于60μm至150μm之間。
19、本發(fā)明的第二目的包括用于制造增材制造用金屬粉末的方法,所述方法包括:
20、-a)在高于液相線溫度至少100℃的溫度下使元素和/或金屬合金熔化以獲得熔融組合物,以按重量計(jì)的含量表示,所述熔融組合物包含以下元素:
21、12%≤mo≤18%
22、3%≤p≤7%
23、0.5%≤c≤3%
24、0.5%≤b≤5%
25、si≤1%
26、余量為fe和由加工產(chǎn)生的不可避免的雜質(zhì),
27、-b)通過噴嘴用被加壓至10巴至30巴的氣體使熔融組合物霧化。
28、本發(fā)明的第三目的包括用于通過增材制造來制造打印部件的方法,其中根據(jù)本發(fā)明的粉末或通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的粉末通過激光粉末床熔合進(jìn)行打印。
29、用于制造打印部件的方法還可以具有單獨(dú)或組合考慮的以下列出的任選特征:
30、-其還包括形成厚度低于100μm的粉末層的第一步驟,以及聚焦激光束通過在基本上由惰性氣體組成的氣氛中使粉末層的至少一部分熔化來形成成形層的第二步驟,
31、-激光功率限制為最大120w,
32、-掃描速度為400mm/秒至750mm/秒,
33、-線性能量密度為80j/m至200j/m,
34、-掃描間距(hatch?spacing)為40μm至100μm,
35、-體積能量密度為80j/mm3至200j/mm3。
36、本發(fā)明的第四目的包括由根據(jù)本發(fā)明的粉末獲得的打印部件或通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的打印部件,其中打印部件的顯微組織包含至少75重量%的非晶相,剩余部分由結(jié)晶相構(gòu)成。
1.一種金屬粉末,以按重量計(jì)的含量表示,所述金屬粉末的組成包含以下元素:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬粉末,其中mo含量為13重量%至16.5重量%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的金屬粉末,其中p含量為6重量%至7重量%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的金屬粉末,其中b含量為0.7重量%至2重量%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的金屬粉末,其中si含量為0.3重量%至0.6重量%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的金屬粉末,其中所述金屬粉末的顯微組織包含至少99重量%的非晶相。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的金屬粉末,其中平均顆粒尺寸位于1μm至150μm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬粉末,其中平均顆粒尺寸位于1μm至20μm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬粉末,其中平均顆粒尺寸位于20μm至63μm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬粉末,其中平均顆粒尺寸位于60μm至150μm之間。
11.一種用于制造增材制造用金屬粉末的方法,包括:
12.一種用于通過增材制造來制造打印部件的方法,其中根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的粉末或根據(jù)權(quán)利要求11所獲得的粉末通過激光粉末床熔合進(jìn)行打印。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,包括形成厚度低于100μm的粉末層的第一步驟,以及聚焦激光束通過在基本上由惰性氣體組成的氣氛中使所述粉末層的至少一部分熔化來形成成形層的第二步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13中任一項(xiàng)所述的方法,其中:
15.一種由根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的粉末獲得的打印部件或通過根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法獲得的打印部件,其中所述打印部件的顯微組織包含至少75重量%的非晶相,剩余部分由結(jié)晶相構(gòu)成。