[發明專利]球形高溫合金粉末GH4169的回收再利用方法

在審

• 申請號: 202110503180.5
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113427011A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 葉高英;古忠濤
• 申請（專利權）人: 蘇州英納特納米科技有限公司
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/00;C23G1/10;B33Y70/00
• 代理公司: 蘇州領躍知識產權代理有限公司 32370
• 代理人: 王寧

本發明公開了一種球形高溫合金粉末GH4169的回收再利用方法，該方法包括：將回收的球形高溫合金粉末GH4169篩分得到粒徑在15?53μm范圍的粉末；將得到的粉末中的金屬氧化物去除；對得到的去除金屬氧化物粉末進行等離子體球化處理；對等離子體球化處理后的粉末依次進行酸洗、水洗和干燥，得到可再利用的球形高溫合金粉末GH4169。經本發明提供的方法處理后的球形高溫合金粉末GH4169與原回收的粉末相比，其流動性提高、球化率增大和氧含量降低，滿足3D打印使用標準，從而使得回收利用的球形高溫合金粉末GH4169能夠應用到增材制造領域。

技術領域

本發明涉及粉末冶金技術領域，特別是涉及一種球形高溫合金粉末GH4169的回收再利用方法。

背景技術

球形金屬粉末是金屬增材制造(3D打印)的核心材料，是增材制造產業鏈中最重要的環節，與增材制造技術的發展息息相關。權威專家給增材制造金屬粉末的性能提出明確要求：流動性好、球形度好、含氧量低、純度高、粒徑分布窄等。隨著金屬增材制造技術的飛速發展，球形金屬粉末的市場將保持高增長態勢，2016年3D打印金屬粉的市場規模約為2.5億美元，據IDTechEx預測，到2025年增材制造金屬粉末的市場規模將達到50億美元。

高溫合金GH4169在-253～700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位，并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性，作為3D打印材料，高溫合金GH4169金屬粉末能夠制造各種形狀復雜的零部件，在3D打印領域具有重要的應用。但是，由于球形高溫合金GH4169金屬粉末的制造成本多年以來居高不下，歐美企業近幾年紛紛通過技術創新和規模化生產等手段壓縮球形高溫合金GH4169金屬粉末制造成本，導致球形高溫合金GH4169金屬粉末的高成本問題成為國產材料應用推廣和參與全球競爭的攔路虎。

此外，現有技術中，高溫合金GH4169金屬粉末應用于增材制造時存在原材料浪費嚴重的問題，比如熔融沉積成形(FDM)3D打印機，加工過程中需要用金屬粉末將融床全部覆蓋，但實際上只有部分金屬粉末受激光照射熔融，未熔融的金屬粉末殘余留在激光3D打印工作區內或真空電子束真空室內，受高溫及激光的影響其流動性變差、球形度降低、含氧量升高，不滿足金屬粉末增材制造使用標準，如江蘇威拉里新材料科技有限公司制定的企業標準，其中氧含量不大于0.040％、球形度平均值不小于0.85和霍爾流速(流動性)應不大于35s/50g尤為重要。不滿足使用標準的粉末無法直接回收使用，造成極大浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種球形高溫合金粉末GH4169的回收再利用方法，該方法作為降低球形高溫合金粉末GH4169成本的補充方法，能夠改善回收的球形高溫合金粉末GH4169的流動性、提高球形度、降低含氧量，使其滿足金屬粉末增材制造使用標準，實現球形高溫合金粉末GH4169的回收利用，節約資源和成本。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

本發明提供一種球形高溫合金粉末GH4169的回收再利用方法，包括：

S1：將回收的球形高溫合金粉末GH4169篩分得到粒徑在15-53μm范圍的粉末；

S2：將步驟S1中得到的粉末中的金屬氧化物去除；

S3：對步驟S2中得到的去除金屬氧化物粉末進行等離子體球化處理；

S4：對步驟S3中等離子體球化處理后的粉末依次進行酸洗、水洗和干燥，得到可再利用的球形高溫合金粉末GH4169。

其中，步驟S1將回收的球形高溫合金粉末GH4169進行篩分，去除因燒結而粒徑變大以及因開裂而粒徑減小超出使用標準范圍的顆粒，得到粒徑范圍滿足使用標準的顆粒；

步驟S2采用鑷子直接夾持剔除方法，去除步驟S1中得到的球形高溫合金粉末GH4169中的氧化物，顯著降低球形高溫合金粉末GH4169的氧含量；