【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由奥氏体不锈钢组成的金属粉末、由这种粉末制造的金属部件以及生产它们的方法。
技术介绍
1、钢粉末可用于通过增材制造来制造金属部件。增材制造工艺可以通过使用能量束烧结或熔化所述粉末的颗粒来生产基于粉末的部件。“能量束”理解为意指电磁辐射(例如激光束)或粒子束(例如电子束)。
2、增材制造工艺的特别有利的应用涉及用于车辆轮胎的分段类型的固化模具或硫化模具的衬里元件(例如叶片)的制造。
3、这种类型的模具主要包括两个壳体和多个部段，每个壳体提供轮胎的一个侧面胎侧的模制，所述多个部段提供所述轮胎的胎面的模制，并且可在模具的打开位置和关闭位置之间沿径向移动。壳体和部段限定旨在与轮胎的未硫化预成型体接触的内部空间。为了形成胎面花纹，叶片附接至模具的部段并且突出到该内部空间中。对于包括这类叶片的模具的更多细节，可以例如参考文献ep 1758743和us2002/0139164。
4、通过选择性熔化堆叠的粉末层(更通常地称为粉末床熔融)来进行制造的价值主要在于，这种技术非常适合制造尺寸小且形状复杂的元件(例如模具衬里叶片)，而用其它工艺难以制造这种元件。
5、当通过激光束进行选择性熔化时，这称为烧结，或者当粉末颗粒部分熔化时，称为激光熔化。激光熔化技术包括沿堆叠方向堆叠粉末层并且通过激光束使所述粉末层彼此重叠地凝固和熔化，从而逐层制造叶片。术语“粉末”理解为意指粉末或粉末(主要是金属粉末，但也可以是矿物粉末，例如陶瓷粉末)的混合物。
6、沉积第一层，然后直接在制造板上将其
7、通常地，在制造板上水平地进行小尺寸元件(例如衬里叶片)的制造，使得其长度基本上平行于制造板。则其被称为水平式制造。这能够避免具有过高的叶片高度，因此缩短制造时间。这些元件必须具有良好的断裂强度和/或疲劳强度的性质，以确保其使用寿命。
8、增材制造工艺中通常使用的钢粉末是奥氏体不锈钢粉末。在增材制造的过程中，从熔化温度到环境温度的变化非常迅速，这可能会导致所制造的部件变形，因此需要奥氏体相来避免相变。
9、不锈钢是包含至少10.5％的铬的耐腐蚀钢(如果不包含铬，则钢不是不锈钢)。铬与空气中的氧发生反应，从而在钢表面形成富铬氧化物的钝化层，从而使不锈钢具有耐腐蚀性。
10、通常用于增材制造工艺的不锈钢是钢316和钢304，其成分范围由aisi(“美国钢铁协会”的缩写)规定。
11、然而，不锈钢的缺点是，为了获得与期望应用相适应的机械强度和耐腐蚀性，通常需要在形成部件后对钢进行一次或多次热机械处理。奥氏体不锈钢尤其如此。
12、例如，可以进行超淬火处理，其包括将奥氏体不锈钢保持在1000℃至1150℃之间的温度下，然后迅速冷却。由此避免了可能导致对晶间腐蚀敏感的铬碳化物或碳氮化物的析出。为了通过限制铁素体相的发展来改善奥氏体钢的性质，还可以在1150℃至1200℃之间的温度下进行持续时间可以超过24小时的均匀化处理。
13、上述热机械处理具有多个缺点。为了确保获得的结果具有可重复性，这些方法耗费能量，实施起来也很复杂，而且在某些情况下必须连续应用多种方法才能达到期望水平的耐腐蚀性或期望水平的机械强度。此外，当应用于厚度通常在0.2mm至0.4mm之间的薄金属物体(例如衬里叶片)时，存在在热处理过程中改变其几何形状的风险。
14、另一种方法可能是增加碳和/或钴的含量。然而，碳含量的增加可能因钢种缺乏可焊性而导致开裂问题，而一个目的是尽量减少钴的使用，因为钴会带来健康风险。
15、因此，需要一种奥氏体不锈钢粉末，所述奥氏体不锈钢粉末在熔化、铸造、雾化和部件制造后表现出良好的机械性能品质和耐腐蚀性，特别是无需进行上述热机械处理。
技术实现思路
1、奥氏体钢金属粉末
2、除非另有说明，否则本说明书中示出的所有百分比均为重量百分比。
3、本专利技术提供了一种由奥氏体不锈钢组成的金属粉末，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计包含：
4、c：0.02％至0.10％
5、cr：19.0％至26.0％
6、n：0.4％至0.8％
7、mn：1.3％至2.5％
8、ni：5.0％至11.0％
9、其它物质：<0.05％
10、fe：钢重量的100％的余量。
11、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢包含的碳的重量含量在0.025％至0.035％之间。
12、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢包含的氮的重量含量在0.5％至0.7％之间。
13、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢包含的锰的重量含量在1.9％至2.1％之间。
14、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢包含的镍的重量含量在8％至10.5％之间。
15、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，其中元素钴、硅、磷和氧中的至少一种的含量小于0.01％。
16、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计包含以下化学元素：
17、c：0.024％至0.032％
18、cr：19.3％至25.2％
19、n：0.41％至0.68％
20、mn：1.3％至2.1％
21、ni：5％至10.5％
22、其它物质：<0.05％，
23、fe：钢重量的100％的余量。
24、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，以基于钢重量的重量百分比计，所述奥氏体不锈钢包含小于5％，优选小于1％，优选小于0.5％的铁素体相。
25、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢包含奥氏体相，所述奥氏体相通过至少部分的铬原子和/或氮原子硬化。
26、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，其中超过0.5％，甚至超过0.7％的氮原子分布在奥氏体不锈钢的间隙位置，百分比以基于钢重量的重量百分比表示。
27、优选地，根据本专利技术的金属粉末由奥氏体不锈钢组成，其中通过x射线衍射测得的铬氮化物的含量小于0.5重量％。
28、本专利技术还涉及一种基于根据本专利技术的金属粉末的金属部件。
29、优选地，根据本专利技术的金属部件具有至少一个，优选至少两个，更优选三个以下性质：
30、大于或等于600mpa的屈服点re0.2，
31、大于或等于800mpa的断裂应力σb，以及
32、大于8％的断裂变形ab。
33、优选地，根据本专利技术的金属部件为衬里元件，优选为用于固化橡胶制品的模具的叶片本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.金属粉末，所述金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计包含以下化学元素：
2.根据权利要求1所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的碳的重量含量在0.025％至0.035％之间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的氮的重量含量在0.5％至0.7％之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的锰的重量含量在1.9％至2.1％之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的镍的重量含量在8％至10.5％之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，元素钴、硅、磷和氧中的至少一种的含量小于0.01％。
7.根据权利要求1所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计包含以下化学元素：
8.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，以基于钢重量的重量百分比计，所述奥氏体不锈钢包含小于5％，优选小于1％，优选小于0.5％的铁素体相。
9.根据前述
10.金属部件，所述金属部件基于根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末。
11.根据前一权利要求所述的金属部件，所述金属部件具有至少一个，优选至少两个，更优选三个以下性质：
12.根据权利要求10和11中任一项所述的金属部件，所述金属部件为衬里元件，优选为用于固化橡胶制品的模具的叶片。
13.用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的金属粉末的方法，所述方法包括以下连续阶段：
14.根据前一权利要求所述的用于制造金属粉末的方法，其中，含氮气体的氮分压在1巴至3巴之间。
15.通过使用至少一种能量束完全或部分地熔化粉末来制造金属部件的方法，所述方法至少包括以下连续阶段：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.金属粉末，所述金属粉末由奥氏体不锈钢组成，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计包含以下化学元素：
2.根据权利要求1所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的碳的重量含量在0.025％至0.035％之间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的氮的重量含量在0.5％至0.7％之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的锰的重量含量在1.9％至2.1％之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢包含的镍的重量含量在8％至10.5％之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中，元素钴、硅、磷和氧中的至少一种的含量小于0.01％。
7.根据权利要求1所述的金属粉末，其中，所述奥氏体不锈钢以重量百分比计包含以下化学元素：
8.根据前述权利要求中任一项所述的金属粉末，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·沃李妮，P·查宁兰伯特，C·德拉约，C瓦里永，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：
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