Inconel 625作为一种镍基高温合金,凭借卓越的机械强度和耐腐蚀性,在航空航天、核能及海洋工程等高端制造领域占据核心地位。然而,该材料加工难度大、成本高,限制了其广泛应用。随着激光定向能量沉积(L-DED)等增材制造技术的成熟,通过回收再利用金属粉末来降低生产成本已成为行业趋势。西班牙科研团队近期针对Inconel 625在L-DED工艺中的粉末回收问题展开深入研究,旨在评估回收粉末对材料耐腐蚀性能的具体影响。
研究团队在严格控制氧气含量(低于5 ppm)的氩气保护环境下,利用5轴L-DED设备制备了使用原生粉末与回收粉末的对比样品。实验涵盖了从粉末流变学分析、微观组织表征到电化学腐蚀测试的全流程。结果显示,尽管回收粉末的流动性略有下降,但未出现明显的粉末降解现象。在微观结构方面,样品均形成了典型的枝晶组织,且枝晶间区域富集了富含钼(Mo)和铌(Nb)的Laves相。值得注意的是,使用回收粉末制备的样品中氧化物含量较高,导致其阻抗略有降低,电荷转移阻力减少了近50%,但整体电化学性能仍保持在可接受范围内。
在腐蚀性能测试中,无论是原生粉末还是回收粉末制备的样品,均表现出均匀的腐蚀机制,点蚀主要发生在钼贫化的枝晶区域。虽然原生粉末样品的自腐蚀电位(Ecorr)略高60mV,且极化电阻(Rp)稍大,但两者的腐蚀电流密度(Icorr)基本一致。这表明,在严格的惰性气体保护工艺下,Inconel 625粉末的回收再利用并未对合金的耐腐蚀性造成显著损害。该研究为高价值镍基合金的可持续制造提供了重要的技术依据,证明了通过优化工艺控制,完全可以实现粉末的高效循环利用。
对于中国制造业而言,随着“双碳”目标的推进,金属粉末的闭环回收与再利用将是降低高端装备成本的关键路径。Inconel 625作为国产航空航天及深海装备的关键材料,其粉末回收技术的成熟将直接推动相关产业链的绿色升级,建议国内企业重点关注惰性气氛控制对粉末性能稳定性的影响,加速建立符合国情的增材制造粉末回收标准体系。
