[发明专利]一种微波还原铁矿石制备316L不锈钢3D打印金属粉末的方法

权利要求书

1.一种微波还原铁矿石制备316L不锈钢3D打印金属粉末的方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)将铁精矿压碎、辗磨、浓缩后投入到微波反应器中，然后加入煤粉、石灰石进行混合，之后在高温微波炉下冶炼两小时还原制得海绵铁；其中铁精矿、煤粉以及石灰石的质量比为50～60：30～40：5～15；

(2)将步骤(1)制得的海绵铁直接倒入到3D打印真空气雾化设备中，抽真空，将海绵铁熔融后向铁水中加入占海绵铁重量2-6％的锰铁合金、2-4％的铬铁合金、2-4％的镍铁合金和2-4％的钼铁合金进行真空熔炼，制备超音速喷吹用钢水；

(3)将钢水分批次倒入真空感应炉-气雾化喷吹一体化设备的小钢包中，再将钢包中的钢液转入喷吹设备中，通过真空气雾化制粉的方法生产金属粉末；

(4)利用氮气将金属粉末冷却后，经过磁选和筛分，获得所述制备316L不锈钢3D打印金属粉末。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铁精矿的粒度为2～8mm，其化学成分中全Fe含量≧65％，SiO₂％≦5.0％，S≦0.1％，P≦0.1％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述微波的功率为80KW、频率为2045Hz。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述锰铁合金中锰的含量不低于40wt％，铬铁合金中铬的含量不低于20wt％，镍铁合金中镍的含量不低于20wt％，钼铁合金中钼的含量不低于20wt％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中真空熔炼的气压为1000帕，采用500℃-1000℃-1500℃的升温曲线。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所制备的海绵铁的粒度为2～5mm，其化学成分中全Fe含量≧95.0％，磁性Fe含量≧90.0％，Si≦1.0％，S≦0.1％，P≦0.1％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中真空气雾化时的雾化压力为3.5～5.5Mpa，过热度为200℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述制备金属粉末产品的微观形貌为球形，其粒径为10μm～40μm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述制备金属粉末产品的化学成分中：C≦0.07％，Si≦1.0％，S≦0.03％，P≦0.035％，Mn≦0.035％，16.0％≦Cr≦18.0％，10.0％≦Ni≦14.0％，2.0％≦Mo≦3.0％。