新型3D打印奧氏體不銹鋼，球形高氮無鎳不銹鋼粉末介紹

傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它是通過鎳擴(kuò)大奧氏體相區(qū)、延滯其轉(zhuǎn)變而獲得單相組織的。由于鎳是一個(gè)致敏原，含鎳不銹鋼在與人體皮膚或組織長(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)，可能帶來過敏風(fēng)險(xiǎn)。無鎳不銹鋼有效避免了鎳離子溶出對(duì)人體產(chǎn)生的致敏、致畸等危害，并且具備異常優(yōu)異的力學(xué)性能和耐局部腐蝕能力。隨著研究的深入，無鎳不銹鋼的特殊性能正在得到進(jìn)一步發(fā)掘。此外，今年來鎳的原材料價(jià)格不斷攀升，使得奧氏體不銹鋼成本不斷上漲，尋求一個(gè)性能合適，價(jià)格低廉的奧氏體不銹鋼產(chǎn)品，也是企業(yè)研究的方向。

醫(yī)用無鎳不銹鋼制品

無鎳不銹鋼要獲得單一的奧氏體組織，必須尋求能代替鎳的奧氏體穩(wěn)定化元素。在穩(wěn)定奧氏體方面，比較經(jīng)濟(jì)的替代元素有碳、鈷、錳和氮。碳擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的作用最強(qiáng)，但是它會(huì)使不銹鋼敏化；鈷穩(wěn)定奧氏體的能力與鎳一樣，但它同樣存在過敏的風(fēng)險(xiǎn)，因此它們都不適合作為主要的代鎳元素。錳在一定范圍內(nèi)有穩(wěn)定奧氏體的效果，但是當(dāng)錳含量過高時(shí)，反而不利于奧氏體穩(wěn)定。氮是強(qiáng)烈的奧氏體穩(wěn)定化元素，不銹鋼中加入氮會(huì)抑制鋼中鐵素體相的形成，顯著降低鐵素體的含量，使奧氏體相更加穩(wěn)定，甚至在劇烈冷加工硬化條件下避免發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變，因此氮是非常合適的代鎳元素。

氮提高不銹鋼強(qiáng)度的途徑主要有固溶強(qiáng)化、晶粒尺寸強(qiáng)化和形變硬化。氮與碳一樣占據(jù)了奧氏體面心立方晶格的八面體間隙，由于其原子半徑比碳小，它具有更強(qiáng)的晶格膨脹作用。氮原子與位錯(cuò)交互作用，起到了更大的位錯(cuò)釘扎作用，對(duì)奧氏體晶界也能起到最大的強(qiáng)化作用。此外，細(xì)晶強(qiáng)化也是一個(gè)重要的強(qiáng)化途徑，與304不銹鋼相比，高氮奧氏體不銹鋼的細(xì)晶強(qiáng)化效果顯著得多。氮對(duì)奧氏體不銹鋼的形變硬化作用也很顯著，氮的增加導(dǎo)致滑移平面和形變孿晶增加，而活躍的滑移面和孿晶層則有效地阻止了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和孿晶擴(kuò)展，從而強(qiáng)烈地增大了奧氏體鋼的形變硬化率。

鋮豐材料針對(duì)高氮無鎳不銹鋼的特性，對(duì)成分配比進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，并對(duì)氮含量進(jìn)行嚴(yán)格把控，制備出適合SLM選區(qū)激光熔化使用的球形高氮無鎳不銹鋼粉末，其成分穩(wěn)定，氧含量低，氮含量高，球形度高，流動(dòng)性好，打印件與傳統(tǒng)含鎳奧氏體不銹鋼相比，高氮無鎳奧氏體不銹鋼在室溫固溶態(tài)的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度顯著提高，可以達(dá)到傳統(tǒng)AISI200和300系列奧氏體不銹鋼的2~4倍，并且韌塑性仍保持在較高的水平。#高氮無鎳不銹鋼粉末 #3D打印無鎳不銹鋼