[发明专利]增材制造用金属粉末

说明书

本发明涉及增材制造用金属粉末，以重量含量表示，所述增材制造用金属粉末的组成包含以下元素：0.01％≤C≤0.2％、4.6％≤Ti≤10％、(0.45×Ti)‑0.22％≤B≤(0.45×Ti)+0.70％、S≤0.03％、P≤0.04％、N≤0.05％、O≤0.05％，以及任选地包含：Si≤1.5％、Mn≤3％、Al≤1.5％、Ni≤1％、Mo≤1％、Cr≤3％、Cu≤1％、Nb≤0.1％、V≤0.5％，以及包含共晶析出物TiB₂和Fe₂B，余量为Fe和由加工产生的不可避免的杂质，TiB₂的体积百分比等于或大于10％，以及所述粉末的平均堆积密度为7.50g/cm³或更小。本发明还涉及通过雾化的增材制造用金属粉末的制造方法。

本发明涉及用于制造钢部件的金属粉末，特别地涉及用于增材制造的金属粉末。本发明还涉及用于制造金属粉末的方法。

FeTiB₂钢由于其优异的高弹性模量E、低密度和高抗拉强度而吸引了很多关注。然而，这样的钢板难以通过常规路线以良好的产率生产，这限制了其使用。

因此，本发明的目的是通过提供FeTiB₂粉末来弥补这样的缺陷，所述FeTiB₂粉末可以通过增材制造方法而有效地用于制造部件同时保持良好的使用特性。

出于该目的，本发明的第一主题包括金属粉末，以重量含量表示，所述金属粉末的组成包含以下元素：

0.01％≤C≤0.2％

4.6％≤Ti≤10％

(0.45×Ti)-0.22％≤B≤(0.45×Ti)+0.70％

S≤0.03％

P≤0.04％

N≤0.05％

O≤0.05％

以及任选地包含：

Si≤1.5％

Mn≤3％

Al≤1.5％

Ni≤1％

Mo≤1％

Cr≤3％

Cu≤1％

Nb≤0.1％

V≤0.5％

以及包含析出物TiB₂和Fe₂B，余量为Fe和由加工产生的不可避免的杂质，TiB₂的体积百分比等于或大于10％，以及所述粉末的平均堆积密度为7.50g/cm³或更小。

根据本发明的金属粉末还可以具有单独考虑或组合考虑的权利要求2至4中任一项列出的任选特征。

本发明的第二主题包括用于制造增材制造用金属粉末的方法，包括：

-使元素和/或金属合金在高于液相线温度至少50℃的温度下熔化以获得熔融组合物，以重量含量表示，所述熔融组合物包含：0.01％≤C≤0.2％、4.6％≤Ti≤10％、(0.45×Ti)-0.22％≤B≤(0.45×Ti)+0.70％、S≤0.03％、P≤0.04％、N≤0.05％、O≤0.05％，以及任选地包含Si≤1.5％、Mn≤3％、Al≤1.5％、Ni≤1％、Mo≤1％、Cr≤3％、Cu≤1％、Nb≤0.1％、V≤0.5％，余量为Fe和由加工产生的不可避免的杂质，以及

-通过喷嘴用加压气体将熔融组合物雾化。

根据本发明的方法还可以具有单独考虑或组合考虑的权利要求6至8中任一项列出的任选特征。