[發明專利]一種不銹鋼3D打印粉料的制備方法及其產品

有效

• 申請號: 201911112746.0
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110669980B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 廖魏魏;郭正啟;潘建;朱德慶;李紫云;梁鐘仁
• 申請（專利權）人: 中南大學湘雅醫院;中南大學
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;B22F9/08;B22F9/22;B22F1/00;C22C38/16;C22C38/08;C22B7/04;C22B1/24;C22B5/10;C22B15/00;C21B13/00;B33Y70/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明公開了一種不銹鋼3D打印粉料的制備方法，包括以下步驟：(1)造球+預熱；(2)預還原；(3)熔分；(4)電爐精煉；(5)水霧化；(6)氫還原；得到不銹鋼3D打印粉料。本發明利用銅冶煉渣與紅土鎳礦共還原精煉后其各組分配比正好是可用于不銹鋼3D打印粉的組份配比范圍內，因而精煉后的熔融液直接霧化、還原后制備成不銹鋼3D打印粉料，可以避免共還原精煉后的銅鎳鐵產物還需進行進一步金屬分離，也可以避免不銹鋼3D打印粉料配料時采用出原料需要熔融步驟，實現銅廢渣和低品位紅鎳土礦的再次利用，可以在很大程度上節約成本。

技術領域

本發明屬于工業廢渣資源化利用技術領域，具體涉及一種不銹鋼3D打印粉料的制備方法及其產品。

背景技術

在以往的研究中，一般認為當鋼材中銅含量超過一定含量時，會加劇熱加工敏感性，發生熱脆現象，使產品發生鱗裂缺陷，導致產品性能下降。隨著國內外對銅合金化進行廣泛和深入研究，發現鋼材中適量銅含量可以提高鋼的耐蝕性和抗菌性能，增加鋼的強度與沖擊韌性，改善鋼材焊接性、成型性與機加工性等。因此，鑒于其優良特性，銅越來越多的作為合金元素加入鋼中以改善鋼材的性能。目前，國內外對含銅特殊鋼的研制和開發主要集中于含銅耐候鋼、含銅高強度鋼以及含銅抗菌不銹鋼中，其廣泛應用于眾多領域中。其中抗菌不銹鋼的應用比較廣泛，比如06Cr18Ni9Cu2型不銹鋼中銅含量1.5～2.5％，06Cr17Cu2型不銹鋼中銅含量1.0～2.5％，20Cu13Cu3型不銹鋼中銅含量2.5～4.0％，除銅之外不銹鋼中通常含有一定含量的Ni。

銅和鎳能顯著提高不銹鋼性能，因此在抗菌不銹鋼冶煉過程中銅、鎳元素的添加是必不可少的。通常是在其冶煉過程中，加入電解銅，電解鎳或鎳鐵合金以調整耐候鋼的合金成分。然而，我國銅、鎳資源嚴重不足，對外依存度高，銅、鎳價格常年處于高位，導致冶煉成本增加，生產效益降低。銅渣是煉銅工藝中產生的主要廢棄物，含有價成分如銅、鐵、鉛、鋅等，其中銅、鐵的含量分別高達1％和40％左右，遠遠高于我國銅礦和鐵礦可開采品位，具有重要的利用價值。據統計，目前我國銅渣年產出量大于1500萬噸，堆存的銅渣累計高達1.7億噸，不僅占用大量土地資源，而且造成嚴重的二次污染，極大地制約了我國銅工業的可持續發展，浪費了大量寶貴有價資源。同時，隨著硫化鎳礦資源的日益枯竭，全球鎳行業已將資源開發的重點瞄準占鎳總儲量72％的紅土鎳礦。目前，能采用成熟技術處理的高品位紅土鎳礦資源，已大部分被日本和歐美等國的公司控制，占鎳總儲量50％以上的低品位紅土鎳礦尚無成熟的技術可以經濟有效地利用。