[发明专利]一种3D打印用铁硅铝金属粉末及其制备方法

权利要求书

1.一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，按一定比例称取3wt％无取向硅钢废料、工业硅、工业纯铁、纯铝粒，经高温熔炼和雾化制粉处理后，即得所述铁硅铝金属粉末。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述3％无取向硅钢废料、工业硅、工业纯铁、纯铝粒的用量为：

3.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述工业硅中硅含量大于97％，碳含量不超过0.5％，其余为铁；所述工业硅为粒状，直径为5～10mm。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，以质量百分比计，所述工业纯铁中碳含量低于0.02％，杂质元素P与S总含量低于100ppm，余量为铁。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，所述3％无取向硅钢废料是将取自压缩机厂的废硅料使用固态NaOH融液，于400℃条件下通过浸泡去掉表面绝缘涂层后压缩成块而成；所述3％无取向硅钢废料长度为30～40mm，宽度为5～10mm，压缩成100×100×100mm³的方形小块。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于：以质量百分比计，所述纯铝粒铝含量大于99.5％，杂质总含量占比低于0.5％，所述纯铝粒的粒度为3～7mm。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，所述高温熔炼包括炉内物料放置、抽真空处理及升温熔炼处理，具体步骤为：

(1)炉内物料放置：将纯铝粒与工业硅混合放置在真空雾化炉炉体底部，接着将工业纯铁放入在真空雾化炉炉内外圈，且置于铝粒与粒状工业硅上方，最后将3％无取向硅钢废料放置在工业纯铁围成的内圈里；

(2)抽真空处理：将真空雾化炉炉体内的真空度抽至20Pa；

(3)升温熔炼处理：抽真空完成后开始升温，所述升温过程为：0～30min，温度升到700℃；30～40min，700℃恒温；40～60min，温度升到1300℃；60～65min，1300℃恒温；65～90min，温度升到1650℃；然后继续升温至1730℃以上，熔炼完成后即得钢水，随后将所得钢水倒入保温中间包内进行保温处理，且保温中间包温度控制为1700～1800℃，保温时间控制在3min以内。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印用铁硅铝金属粉末的制备方法，其特征在于，所述雾化制粉的具体步骤为：选择氮气、氩气体积比为70～100％：0～30％的混合气体为雾化气体，调整雾化喷嘴压力至4～5.5Mpa后开启雾化制粉装置，将保温后的钢水在高压的作用下经雾化喷嘴喷出，得到初级粉末，利用气体分级装置收集粒度范围为20～100μm的粉末，后经真空密封后即得所述铁硅铝金属粉末产品。

9.一种由权利要求1-8任一项所述方法制备得到的铁硅铝金属粉末。

10.一种权利要求9所述的铁硅铝金属粉末，其特征在于，以质量百分数计，所述铁硅铝金属粉末中成分为硅8.5％-9％，铝6％-6.5％，碳0.01％以下，磷0.02％以下，硫0.002％以下，其余为铁。

11.一种3wt％无取向硅钢废料在制备铁硅铝金属粉末中的应用，其特征在于，按一定比例称取3wt％无取向硅钢废料、工业硅、工业纯铁、纯铝粒，经高温熔炼和雾化制粉处理后，即得所述铁硅铝金属粉末。