粘结剂喷发增材制作-3D打印工艺（BJAM）具有以比较来说较低的本钱和较高的产值制作净形状杂乱部件的优势。为了承认和确保成功过渡到规模化出产和终究用处运用，为粘结剂喷发增材制作开发低本钱高性能资料体系至关重要。

  低合金钢因为杰出的强度，延展性，硬度和耐磨性，是一种可行的挑选。水雾化（WA）法粉末与气雾化（GA）法粉末比较本钱低价，一般用作传统的粉末冶金（PM）的质料，但因为其形状不规则，具有剩余氧化物，关于粘结剂喷发增材制作而言，需求更精密的工艺参数优化，以处理流动性下降以及粉体铺展和粉床分层压实的难题。

  研讨标明，经过超固相液相烧结(SLPS)具有进一步提高粘结剂喷发增材制作零件，工具钢或形状回忆合金的烧结密度的潜力，但关于粘结剂喷发增材制作 WA钢粉末而言，其SLPS行为的研讨较少且或许相对杂乱，因为氧化膜的存在或许会显着影响SLPS 过程中细密化所需的潮湿和铺展特性。

  1、在低于T solidus （图3）的温度下烧结可获得的最高密度为85.2%，跟着运用SLPS的相对密度进一步增加到85%以上（图4）。孔去除（图5和图6）和随后的晶粒成长（图7）成为首要的细密化机制。

  图1 两种运用烧结计划的示意图，在 5% H2–95% N2 下进行脱脂和烧结：(a) 直接烧结计划，和 (b) 分步烧结计划。

  图2 (a) 该研讨中运用的WA粉末的粉末粒度散布 (PSD)和 (b)扫描电子显微镜(SEM)显微照片的累积体积百分位数成果。

  图3 生坯部分和原样粉末的 DSC 曲线 ℃/min 加热速率烧结后样品的相对密度、形状丢失和线性缩短百分比。

  图6（a）样品D2和（b）样品S7的光学显微照片。孔隙显现为黑色/深域。

  2、完成更高密度和最小变形的最佳烧结条件包含较慢的加热速率（≤3℃/min）（高加热速率成果见图4 D2样品和图12 低细密度原因）和/或在升温至 SLPS 区域之前等温保持在 Tsolidus 以下（图4）。在这些条件下，更多的氧化物（图8和图9）能够被粘合剂分化发生的碳残留物（图10）和烧结气氛中的H2复原（图11），然后构成由均匀散布的孔隙组成的微观结构，这些孔隙在液体构成之前具有较小的尺度。改进的孔隙形状使部件能够在更高的温度下进一步细密化（图5和图6）。

  图8 二次电子 (SE)- (a) 原样粉末和 (b) 绿色粉末外表的SEM显微照片。在两种粉末的外表上均可见具有球形形状的纳米尺度氧化物颗粒（30 nm）。

  图9 氧含量（分量%）在不同状态下的粉末和BJAM部件中，氧含量从生坯到烧结过程中逐步下降。

  图10 (a)在1000℃—0小时下预烧结的部件的颗粒间衔接的SE-SEM显微照片;（b）颗粒界面处的颗粒特征的EDX光谱。EDX光谱显现，除了氧含量之外，与周围区域比较，聚会体富含碳。这被认为是由粘合剂分化发生的碳残留物。

  图11（a）原始粉末和生坯部分的TGA曲线 中原始粉末和生坯部分的质量丢失百分比。生坯部分的快速失重从300到560°C对应于粘合剂的分化在这个狭隘的温度范围内，生坯部分对氧化不太灵敏，更容易发生某些复原反响。在区域3中，生坯部分的分量丢失（0.154%）远高于收到粉末的分量丢失（0.086%）。能够揣度，在BJAM过程中，或许引入了额定的复原剂，提高了高温下的复原电位。

  图12 (a)以5 ℃/min从1432 ℃至2 h的直接烧结样品（D2）的背散射电子（BSE）- SEM显微照片，以及经过EDX搜集的（b）Fe、（c）0、（d）Mo和（e）Mn的相应元素图。颗粒间颈部区域处发现氧化物，氧化物可充任分散阻挡层而延迟了细密化。在氧化物层上还发现了一些裂纹，这能够归因于因为液相的存在而导致氧化物膜变薄，这导致氧溶解在液体中以与高氧亲和力元素从头结合。

  3、从低细密度（42%）生坯到高达97.1%的细密化的烧结样品对应在z轴上为25%和在x/y轴上为23%的线）。但是，因为运用优化的烧结条件改进的孔形状，这种大幅度的缩短对本研讨中运用的几许形状的部件的几许精度具有可疏忽的影响。

  该研讨调查了选用粘结剂喷发增材制作工艺制备的WA低合金钢在超固相液相烧结(SLPS)下的

  。成功地处理了粘结剂喷发增材制作和 WA 低合金钢粉末在本工作中无法出产高密度零件的问题。这关于未来研讨更大尺度、更杂乱几许形状的粘结剂喷发增材制作工艺WA低合金钢零件具有极端重大意义。文章来自：