[发明专利]硅钢3D打印粉末及其制备方法

说明书

本发明提供的一种硅钢3D打印粉末及其制备方法，所述硅钢3D打印粉末的化学组成以质量百分比计为：碳1％以下，硅4％～4.5％，锰0.9％～1％，磷0.014％～0.015％，硫0.002％以下，其余为铁和不可避免的杂质。及硅钢3D打印粉末的制备方法，包括：a.基于原料总重量百分比，提供以下原料：60～75％的硅钢材料、15～30％的助溶铁芯和4％～10％的低碳硅铁；b.对上述助溶铁芯原料进行表面清洁除锈处理；c.将上述原料置于真空感应熔炼炉内熔融成合金液体，然后将熔融合金液体雾化制粉，即得所述硅钢3D打印粉末。及制备的原料在真空感应熔炼炉内能够很好地熔化，生产出来的硅钢3D打印粉末粒度均匀、硅钢金属粉末成分组成符合要求，同时有效利用了生产中产生的硅钢边角料，资源重复利用，避免浪费。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及硅钢3D打印粉末及其制备方法。

背景技术

在工业生产中，电机中的铁芯通常由磁性性能优越的硅钢制成，而常规产线生产的硅钢材料均为标准尺寸，面对市场不同规格尺寸的工业产品，异型硅钢铁芯的需求很大。面对这个需求，使用3D打印生产异型硅钢铁芯成为新的发展方向。因此，如何使用硅钢生产3D打印硅钢粉末成了有待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种硅钢3D打印粉末及其制备方法，该硅钢3D打印粉末符合使用要求，以及制备过程中原料在真空感应熔炼炉内能够很好地熔化，生产出来的硅钢3D打印粉末粒度均匀、硅钢金属粉末成分组成符合要求。

本发明采用的技术手段如下：

一种硅钢3D打印粉末，所述硅钢3D打印粉末的化学组成以质量百分比计为：碳0.01％以下，硅4％～4.5％，锰0.9％～1％，磷0.014％～0.015％，硫0.002％以下，其余为铁和不可避免的杂质。该硅钢3D打印粉末符合用于生产电机铁芯的要求。

优选的，所述硅钢3D打印粉末的平均粒径为20μm～100μm。

硅钢在冶炼时要求碳、硫、磷等有害杂质少，含硅量高以保证低损耗高磁感的优良性能。为此炼钢操作要求高，对炼钢用原材料的纯净度要求也高。但由于硅钢板在冶金厂生产中工序较多，有很多切头和边角料产生，同时在电器、电机行业使用时大多需要冲制或裁剪，故每年废弃的边角料相当可观，这些边角料大多与价格低廉的杂废一起作为炼钢原料投入转炉或电炉使用。由于大多钢种均采用高氧或者大气环境下进行冶炼，冶炼过程中有益元素硅基本烧损形成熔渣，造成了硅元素的极大浪费。而且高硅含量的熔渣粘度大，容易造成设备挂渣，后期熔渣再次资源化利用困难。

一种硅钢3D打印粉末的制备方法，包括：

d.基于原料总重量百分比，提供以下原料：60～75％的硅钢材料、15～30％的助溶铁芯和4％～10％的低碳硅铁；

e.对上述助溶铁芯原料进行表面清洁除锈处理；

c.将上述原料置于真空感应熔炼炉内熔融成合金液体，然后将熔融合金液体雾化制粉，即得所述硅钢3D打印粉末。

选用特定比例的原料组合解决了单纯依靠硅钢材料所带来的成品中硅钢金属粉末成分组成不符合要求的问题，原料组合具有很好的涡流效应，解决了硅钢材料在真空感应熔炼炉内熔化难的问题。

另外，在制备硅钢3D打印粉末的过程中，如果仅使用硅钢材料直接制备粉末，或者选用的原材料的组合不是科学的组成，制成品中的元素比例可能无法达到规定的要求。