新型3D打印奧氏體不銹鋼，球形高氮無鎳不銹鋼粉末介紹

傳統奧氏體不銹鋼廣泛應用于生物醫學領域，它是通過鎳擴大奧氏體相區、延滯其轉變而獲得單相組織的。由于鎳是一個致敏原，含鎳不銹鋼在與人體皮膚或組織長時間接觸時，可能帶來過敏風險。無鎳不銹鋼有效避免了鎳離子溶出對人體產生的致敏、致畸等危害，并且具備異常優異的力學性能和耐局部腐蝕能力。隨著研究的深入，無鎳不銹鋼的特殊性能正在得到進一步發掘。此外，今年來鎳的原材料價格不斷攀升，使得奧氏體不銹鋼成本不斷上漲，尋求一個性能合適，價格低廉的奧氏體不銹鋼產品，也是企業研究的方向。

無鎳不銹鋼要獲得單一的奧氏體組織，必須尋求能代替鎳的奧氏體穩定化元素。在穩定奧氏體方面，比較經濟的替代元素有碳、鈷、錳和氮。碳擴大奧氏體相區的作用最強，但是它會使不銹鋼敏化；鈷穩定奧氏體的能力與鎳一樣，但它同樣存在過敏的風險，因此它們都不適合作為主要的代鎳元素。錳在一定范圍內有穩定奧氏體的效果，但是當錳含量過高時，反而不利于奧氏體穩定。氮是強烈的奧氏體穩定化元素，不銹鋼中加入氮會抑制鋼中鐵素體相的形成，顯著降低鐵素體的含量，使奧氏體相更加穩定，甚至在劇烈冷加工硬化條件下避免發生應力誘發馬氏體轉變，因此氮是非常合適的代鎳元素。

氮提高不銹鋼強度的途徑主要有固溶強化、晶粒尺寸強化和形變硬化。氮與碳一樣占據了奧氏體面心立方晶格的八面體間隙，由于其原子半徑比碳小，它具有更強的晶格膨脹作用。氮原子與位錯交互作用，起到了更大的位錯釘扎作用，對奧氏體晶界也能起到最大的強化作用。此外，細晶強化也是一個重要的強化途徑，與304不銹鋼相比，高氮奧氏體不銹鋼的細晶強化效果顯著得多。氮對奧氏體不銹鋼的形變硬化作用也很顯著，氮的增加導致滑移平面和形變孿晶增加，而活躍的滑移面和孿晶層則有效地阻止了位錯運動和孿晶擴展，從而強烈地增大了奧氏體鋼的形變硬化率。

鋮豐材料針對高氮無鎳不銹鋼的特性，對成分配比進行反復調試，并對氮含量進行嚴格把控，制備出適合SLM選區激光熔化使用的球形高氮無鎳不銹鋼粉末，其成分穩定，氧含量低，氮含量高，球形度高，流動性好，打印件與傳統含鎳奧氏體不銹鋼相比，高氮無鎳奧氏體不銹鋼在室溫固溶態的抗拉強度和屈服強度顯著提高，可以達到傳統AISI200和300系列奧氏體不銹鋼的2~4倍，并且韌塑性仍保持在較高的水平。#高氮無鎳不銹鋼粉末 #3D打印無鎳不銹鋼

球形高氮無鎳不銹鋼粉末產品介紹

高氮無鎳不銹鋼粉末粒徑范圍

高氮無鎳不銹鋼粉末微觀形貌

產品特性

1.球形度高，流動性優良，鋪粉效果好，打印成型質量好。

2.粒度分布均勻，堆積密度高，打印零件致密度高，氣孔少，拋光效果好。

3.氧含量低，更利于提高成型件尺寸精度及表面質量。

4.成分不含鎳，避免因鎳離子析出而引起的人體過敏現象。

5. 氮含量高，保證了不銹鋼中奧氏體組織的穩定存在，獲得了更高的抗拉強度和屈服強度。

高氮無鎳不銹鋼粉末SLM成型拉伸測試件

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參考文獻：《高氮無鎳奧氏體不銹鋼的研究與發展》，袁軍平，暨南大學材料科學與工程系