ICS 25.030;77.160 H 70
GE
中华人民共和国国家标准
GB/T 39251—2020
增材制造 金属粉未性能表征方法
Additive manufacturingMethods to characterize performance of metal powders
2021-06-01 实施
2020-11-19 发布
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T 39251—2020
前言
本标准按照 GB/T 1.1一2009 给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国增材制造标准化技术委员会（SAC/TC 562）和全国有色金属标准化技术委员会
(SAC/TC243)归口。
本标准起草单位：无锡市产品质量监督检验院、中机生产力促进中心、上海材料研究所、西安欧中材料科技有限公司、西安增材制造国家研究院有限公司、成都先进金属材料产业技术研究院有限公司、西北有色金属研究院、华中科技大学、华南理工大学、机械科学研究总院集团有限公司、有色金属技术经济研究院、西安赛隆金属材料有限责任公司、珠海天威飞马打印耗材有限公司、沈阳铸造研究所有限公司、 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司、西北工业大学、广东省工业分析检测中心、北矿新材科技有限公司、国合通用测试评价认证股份公司、冀凯河北机电科技有限公司、山东建筑大学、山东创瑞增材制造产业技术研究院有限公司、哈尔滨福沃德多维智能装备有限公司。
本标准主要起草人：冒浴沂、薛莲、杨启云、李晨夕、侯颖、范亚卓、华若绮、谈萍、史玉升、王迪、单忠德、 蒋威、白智辉、车倩颖、张涛、唐骥、孙福臻、宋波、于君、高银涛、李海斌、伍超群、刘海飞、张丽民、冯帆、 苗庆东、景财年、吕忠利、刘锦辉。
54C GB/T 39251—2020
3.2
夹杂物inclusion 金属粉末中含有非成分及非性能所要求的物质,有金属夹杂、非金属夹杂、混合夹杂。 注：在金属粉末制备、包装、运输、贮存以及增材制造循环使用过程中可能引人。
3.3
球形度 degree of sphericity 颗粒接近球体的程度。 ［GB/T16418—2008,定义2.2.2.16］
4检测项目及取样
4.1总则
4.1.1 为避免粉末交叉污染，取样前应先将取样器及总样容器清洁（如使用酒精清洗并干燥）。 4.1.2不同生产批次的粉末材料、不同循环使用次数的粉末材料，用于检测时需分别抽取样品。 4.1.3为避免粉末吸潮,取出待检粉末样品后应及时检测,若不能及时检测，需对待检样品做好防护措施，如干燥密封等。 4.1.4根据检测项目应将样品装于干净、干燥的容器中密封并粘贴标签，注明生产厂家、样品名称、批次号和生产日期。 4.2检测项目及取样方法
粉末的检测项目和取样应符合表1的规定,若供需双方在合同中另有规定,应按照合同执行
表1金属粉末检测项目与取样要求
单位为克
检测项目外观质量化学成分粒度及粒度分布颗粒形状
取样规定
每批取样质量
≥200 ≥50 ≥100 >50 ≥200 ≥600 ≥100 >50
GB/T 5314
流动性密度夹杂物空心粉
5 kg 及以内独立包装粉末的取样方法除按GB/T 5314 规定外,也可由供需双方协商确定,如按以下的方法进行：同一生产批次随机抽取 1个～2个容器,取样器依次在容器的上、中、下位置取样,保证不同深度取出的质量相同。将取样器中所抽取的同一生产批次粉末倒人总样容器，充分混合后检测，取样数量符合表1规定。
5检测方法
5
5.15 外观质量
目视检查，观察粉末的颜色和均匀性，是否存在团粒和粉块。
2 GB/T 39251—2020
5.2 2化学成分
金属粉末材料检测元素数量应按供需双方合同执行。表2列出了部分增材制造用金属粉末的化学
成分检测方法
表2增材制造常用金属粉末化学成分检测方法
金属粉末类型钢铁及合金金属粉末铝及铝合金金属粉末铜及铜合金金属粉末钛及钛合金金属粉末镍及镍合金金属粉末镁及镁合金金属粉末
检测方法 GB/T223(所有部分） GB/T 20975（所有部分) GB/T 5121（所有部分） GB/T 4698(所有部分) YS/T539（所有部分） GB/T13748（所有部分）
未提及的金属粉末材料可采用其对应的国家标准、行业标准等进行化学成分分析。
5.3粒度及粒度分布
粒度及粒度分布检测按照表3进行
表 3粒度及粒度分布检测方法
粒度范围 0.1 μm~3 000 μm
检测方法及规定激光衍射法:GB/T19077 激光衍射法:GB/T19077 干筛分法:GB/T1480
>45 μm
激光衍射法适用于所有增材制造用金属粉末的粒度分布检测，对于粒度大于 45 μm的金属粉末，也可以使用干筛分法，可以根据实验室实际条件任选一种方法。
5.4颗粒形状
5.4.1 总则
粉末的微观形貌、球形度的表征方法有动态颗粒图像分析法和显微镜法，供需双方可根据实际情况自行选择。
粉末球形度以一定数量粉末颗粒投影截面的圆形度检测值的平均值进行近似表征。
5.4.2动态颗粒图像分析法
粉末颗粒投影截面的球形度检测宜采用粉末颗粒图像分析仪，即光学显微镜配备测量软件的方法进行。
样品制备按GB/T 21649.2—2017中第 6章的规定执行,测试操作步骤按GB/T 21649.2—2017中 5.1～5.5执行，根据仪器所采集数据利用测量软件按照截面积等效直径/截面周长等效直径的方法计算粉末颗粒投影截面的球形度值。
3 GB/T 39251—2020
5.4.3显微镜法
按 YS/T 1297的规定进行检测 5.5流动性
5.5.1总则
流动性的表征方法有安息角法和漏斗法，供需双方可根据实际情况自行选择。 影响粉末流动性的因素有很多，而水分含量起着决定性作用,测量流动性前的干燥条件应在检测报
告中体现。 5.5.2安息角法
按 GB/T 16913 的规定进行检测。 5.5.3漏斗法
粉末能自由通过孔径 2.5 mm 漏斗时,按 GB/T 1482 的规定进行检测。粉末无法自由通过孔径 2.5 mm漏斗时,改用孔径 5.08 mm 的卡尼漏斗，参照GB/T 1482 的规定进行检测。 5.6密度 5.6.1松装密度 5.6.1.1粉末能自由通过孔径5.0 mm 的漏斗时,按GB/T 1479.1 的规定进行检测。 5.6.1.2粉末不能自由通过孔径5.0 mm的漏斗时,按 GB/T 1479.2 的规定进行检测。 5.6.2振实密度
按 GB/T 5162 的规定进行检测。
5.6.3有效密度
按 GB/T 5161 的规定进行检测。 5.7夹杂物 5.7.1总则
夹杂物的表征方法有显微镜法、扫描电镜法和工业CT扫描法，供需双方可根据实际情况自行选择。 5.7.2显微镜法
SAC
通过目视和体视显微镜进行检查。取待测粉末 100g,放人直径为 50 mm～100 mm 的玻璃器皿中（可分批放入，以单层平铺为原则），首先通过目视检查，然后用体视显微镜对粉末样品夹杂进行仔细检查。 5.7.3扫描电镜法
取少量待测粉末，单层均匀平铺在导电胶上，清除多余粉末，然后用扫描电镜对粉末样品进行观察，对检查出的疑似夹杂物进行能谱成分分析,确认其是否为异质夹杂。