《增材制造 材料 不锈钢粉末》编制说明

《增材制造材料不锈钢粉末》标准

编制说明（征求意见稿)

一、工作简况

1、任务来源

本项目是依据中国材料与试验团体标准委员会（CSTM）关于批准《增材制

造材料不锈钢粉末》标准立项公告（材试标字﹝2021﹞193号），项目名称为

“增材制造材料不锈钢粉末”。本项目归口管理委员会为CSTM/FC01钢铁材

料领域委员会，该标准（中文版）立项编号为CSTMLX010000784-2021，标准

（英文版）立项编号为CSTMLX010000784-2021E。标准牵头单位为冶金工业

信息标准研究院，由西安欧中材料科技有限公司负责起草。

2、主要工作过程

起草（草案、调研）阶段：根据CSTM标准《增材制造材料不锈钢粉末》

的立项公告，本标准于2021年8月30日立项。CSTM/FC01钢铁材料领域委员

会组织各起草单位成立了起草工作组。由西安欧中材料科技有限公司牵头成立了

标准编制工作组，负责主要起草工作，并对目标任务进行分解，明确成员的任务

要求，制定工作计划和进度安排。项目运行以来，项目组积极对国内外增材制造

不锈钢粉末产品的技术现状与发展情况，不锈钢粉末科研单位、生产企业的基本

情况进行全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，进行了大量的研

究分析、资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结和归纳，于2021年

9月编制出了《增材制造材料不锈钢粉末》标准草案初稿。经工作组及有关专

家研讨后，对标准草案初稿进行了认真的修改，于2022年04月形成了标准征求

意见稿及其编制说明等相关附件，报CSTM标准委员会秘书处。

征求意见阶段：20XX年XX月XX日，由CSTM标准委员会秘书处将标准

征求意见稿和编制说明发送到CSTM/FC01钢铁材料领域委员会及有代表性的标

准相关方广泛征求意见，同时在《钢铁标准网》网站上公开征求社会意见。截止

XXXX年XX月XX日，共发函XX个单位，收到XX个单位回函，其中XX个

单位提出了XX条意见或建议（见《意见汇总处理表》）。

审查阶段：通过对这些反馈意见进行分类、归纳、整理和分析，工作组采纳

XX条，不采纳XX条，并进而对标准征求意见稿进行了补充、修改，于XXXX

年XX月完成了标准送审稿，提交全国钢标委XX分委员会秘书处。全国钢标委

XX分委员会于XXXX年XX月XX日一XX日在XX省XX市召开了《增材制

造材料模具钢粉》标准审查会，到会XX分委员会委员XX名和专家XX名，

对该标准进行了审查，获得一致通过，并认为该标准水平达到XX水平。

报批阶段：工作组按照会议审查意见对标准送审稿作了进一步的修改、整理

和完善，在XXXX年XX月形成了标准报批稿、编制说明及其他相关文件，报

全国钢标委XX分委员会秘书处。XXXX年XX月XX日在《国家标准制修订工

作管理信息系统》上投票。截止XXXX年XX月XX日已获得XX名委员同意

（必须达到3/4以上），审查通过，并上报全国钢标委秘书处。

3、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本标准由冶金工业信息标准研究院牵头，西安欧中材料科技有限公司负责起

草，【】等单位参与共同起草。

主要成员：XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、……。

所做的工作：XXXX任工作组组长，主持全面协调工作，负责对各阶段标

准的审核；XXXX为本标准主要执笔人，负责本标准的具体起草与编制；XXXX、

XXXX、XXXX负责国内外相关技术文献和资料的收集、分析及资料查证，对产

品生产工艺、性能和使用经验进行总结和归纳；XXXX负责对国内外产品和技

术的现状与发展情况进行全面调研，XXXX负责对各方面的意见及建议进行归

纳、整理。

二、标准编制原则

本标准在制定/修订过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时

推出、及时修订、不断完善”的原则，注重标准修订与技术创新、试验验证、产

业推进、应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的

目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的制定/

修订工作。

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准

的结构和编写规则》的要求编写。在确定本标准主要技术指标时，综合考虑生产

企业的能力和用户的利益，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术

上的先进性和合理性。

本标准反映了当前国内增材制造材料不锈钢粉末的生产水平，便于生产，并

且符合增材制造行业的市场应用需求，具有指导作用，并能规范市场。

三、主要内容说明

1、标准主要内容

1.1化学成分

本标准规定了批量生产且在增材制造领域广泛使用的304、310S、316L、

17-4PH四种类型代号的不锈钢粉末。粉末按照GB/T20878《不锈钢和耐热钢牌

号及化学成分》中规定的06Cr19Ni10（S30408）、06Cr25Ni20（S31008）、

022Cr17Ni12Mo2（S31603）、05Cr17Ni4Cu4Nb（S51740）四个牌号（数字统一代

号）的化学成分的要求进行规定。

不锈钢粉末化学成分分析按照YB/T4396《不锈钢多元素含量的测定电感

耦合等离子体原子发射光谱法》或GB/T223《钢铁及合金化学分析方法》的规

定进行。

起草单位（待其他起草单位提供数据后补充下表）各批次产品的化学成分分

析结果统计如表1所示。

表1化学成分统计表

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

304≤0.08≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0308.0-11.018.00-20.00——余量————

单位

0.0100.520.870.0390.0108.6418.98——余量————

1-1

单位

0.0130.160.770.0360.0138.2518.19——余量————

1-2

单位0.0480.461.050.0190.0038.6718.30——余量————

1-3

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

19.00-22.0

310S≤0.08≤1.50≤2.00≤0.045≤0.03024.00-26.00——余量————

0

单位

0.0590.501.340.0290.00219.1924.62——余量————

1-1

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

10.00-14.02.00-3.0

316L≤0.030≤1.00≤2.00≤0.045≤0.03016.00-18.00余量————

00

单位

0.0060.441.070.0260.00610.8416.862.37余量————

1-1

单位

0.0070.270.430.0240.01210.9617.192.46余量————

1-2

单位

0.0190.461.180.016<0.00212.5217.532.24余量————

1-3

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

17-4P0.15-

≤0.07≤1.00≤1.00≤0.040≤0.0303.00-5.0015.00-17.50——余量3.0-5.0

H0.45

单位

0.0240.480.680.034<0.0024.615.90——余量3.760.21

1-1

单位

0.0260.130.490.022<0.0014.5516.02——余量3.800.25

1-2

单位

0.0430.520.370.0230.0044.0816.02——余量3.330.30

1-3

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

根据表1中各起草单位产品化学成分检测结果，本标准确定增材制造用不锈

钢粉末化学成分如表2所示。

表2化学成分

化学成分（质量分数）/%

代号牌号

FeCSiMnPSNiCrMoCuNb

余

30406Cr19Ni10≤0.08≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0308.0-11.018.00-20.00——————

量

余

310S06Cr25Ni20≤0.08≤1.50≤2.00≤0.045≤0.03019.00-22.0024.00-26.00——————

量

余

316L022Cr17Ni12Mo2≤0.030≤1.00≤2.00≤0.045≤0.03010.00-14.0016.00-18.002.00-3.00————

量

余

17-4PH05Cr17Ni4Cu4Nb≤0.07≤1.00≤1.00≤0.040≤0.0303.00-5.0015.00-17.50——3.0-5.00.15-0.45

量

1.2粒度

按照不锈钢粉末粒度的不同分为三类，即I类粒度范围为15-53μm，II类粒

度范围为53-106μm，III类粒度范围为53-150μm。

粒度检测按照GB/T1480《金属粉末干筛分法测定粒度》和GB/T19077《粒

度分布激光衍射法》的规定执行。

起草单位产品的筛分粒度组成及粒度分布的测试结果统计如表3、表4所示

（待其他起草单位提供数据后补充下表）。

表3筛分粒度组成统计表

粉末规格要求：≤53μm不大于10%，>106μm不大于5%

类别代号

(μm)

单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

≤53μm:3.69%;≤53μm:3.59%;≤53μm:3.32%;≤53μm:3.67%;

304

>106μm:0%>106μm:0%>106μm:0.02%>106μm:0.56%

≤53μm:2.78%;≤53μm:2.06%;

310S**

>106μm:0.40%>106μm:0.55%

II类53-106

≤53μm:2.49%;≤53μm:4.05%;≤53μm:3.66%;≤53μm:1.93%;

316L

>106μm:0.38%>106μm:0%>106μm:0.6%>106μm:0.06%

≤53μm:8.30%;≤53μm:5.88%;

17-4PH**

>106μm:0.05%>106μm:0.07%

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≤53μm不大于5%，>150μm不大于5%

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

≤53μm:3.5%;

304***

>150μm:0.11%

****

III310S

53-150

类≤53μm:0.48%;≤53μm:3.72%;≤53μm:1.33%;>150≤53μm:3.47%;

316L

>150μm:1.29%>150μm:0%μm:0.15%>150μm:0.03%

17-4PH****

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

表4粒度分布统计表

粉末规格要求：D10≥25μm，D90≤75μm

类别代号

(μm)

单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

D10:27.24μm;D10:28.18μm;D10:27.21μm;D10:29.48μm;

304

D90:65.06μmD90:66.13μmD90:63.86μmD90:67.81μm

D10:32.21μm;

310S***

D90:65.48μm

Ⅰ类15-53

D10:26.33μm;D10:29.15μm;D10:26.32μm;D10:27.11μm;

316L

D90:57.44μmD90:67.22μmD90:58.62μmD90:61.89μm

D10:27.51μm;D10:28.78μm;D10:27.14μm;D10:27.42μm;

17-4PH

D90:64.65μmD90:62.34μmD90:64.18μmD90:63.88μm

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

从检测数据可以看出：II类粉末的粒度组成中≤53μm的质量百分比介于

2.06%到8.30%之间，>106μm的质量百分比介于0%到0.60%之间。III类粉末的

粒度组成中≤53μm的质量百分比介于0.48%到3.72%之间，>150μm的质量百分

比介于0.03%到1.29%之间。

I类粉末的D10介于26.32-32.21μm之间，D90的介于57.44-67.81μm之间。

故本标准确定了粒度组成及粒度分布的指标如表5所示。

表5粒度要求

分类粉末规格(μm)粒度组成粒度分布用途

D10：≥25μm

Ⅰ类15-53—适用于激光粉末床熔融工艺

D90：≤75μm

≤53μm不大于10%

Ⅱ类53-106—适用于电子束粉末床熔融工艺

>106μm不大于5%

≤53μm不大于5%

Ⅲ类53-150—适用于定向能量沉积工艺

>150μm不大于5%

注：需方对产品粒度有特殊要求时，由供需双方协商确定。

1.3松装密度

松装密度是粉末自由填充单位容积的质量，增材制造过程粉末相当于自由填

充的状态，因此松装密度的大小会影响增材制造制件的致密度。松装密度检测按

照GB/T1479.1《金属粉末松装密度的测定第1部分：漏斗法》的规定执行。

起草单位产品松装密度的实测结果统计如表6所示（待其他起草单位提供数

据后补充下表）。

表6松装密度统计表

要求：3

粉末规格≥4.0g/cm

类别代号

(μm)

单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

3044.744.604.684.63

310S****

I类15-53

316L4.694.694.714.71

17-4PH4.564.564.504.30

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≥4.0g/cm3

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

3044.69***

310S4.574.60**

II类53-106

316L4.714.724.624.66

17-4PH4.504.49**

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≥4.0g/cm3

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

3044.77***

310S****

III类53-150

316L4.634.724.794.76

17-4PH4.604.57**

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

从检测数据可以看出：304粉末的松装密度介于4.60～4.77g/cm3之间，310S

粉末松装密度介于4.57～4.60g/cm3之间，316L粉末松装密度介于4.63～4.76g/cm3

之间，17-4PH粉末的松装密度介于4.30～4.60g/cm3之间。故本标准确定了粉末

松装密度应不小于4.0g/cm3。

1.4振实密度

振实密度是粉末在容器中经过机械振动达到较理想排列状态的粉末集体密

度，振实密度相对于松装密度主要是粉末多种物理性能的综合体现，如：粉末粒

度及其分布、颗粒形状及其表面粗糙度、比表面积等。

起草单位产品振实密度的实测结果统计如表7所示（待其他起草单位提供数

据后补充下表）。

表7振实密度统计表

要求：3

粉末规格≥4.5g/cm

类别代号

(μm)

单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

3044.954.904.824.87

310S****

I类15-53

316L4.954.934.954.90

17-4PH4.774.764.804.76

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≥4.5g/cm3

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

II类53-1063044.90***

310S***

316L4.954.99**

17-4PH4.914.81**

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≥4.5g/cm3

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

304****

310S****

III类53-150

316L4.925.105.02*

17-4PH4.914.89**

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

从检测数据可以看出：304粉末的振实密度介于4.82~4.95g/cm3之间，310S

粉末振实密度介于*~*g/cm3之间，316L粉末振实密度介于4.90~5.10g/cm3之间，

17-4PH粉末的振实密度介于4.76~4.91g/cm3之间。故本标准确定了粉末的振实

密度应不小于4.50g/cm3。

1.5流动性

流动性是指以一定量粉末流过规定孔径的标准漏斗所需要的时间，通常采用

霍尔流速漏斗，流动性单位为s/50g，表征粉末流动的难易程度，数值越小流动

性越好。粉末的粒度、湿度、静电以及粉末是否为球形均会影响粉末的流动特性。

无论对于粉末床熔融还是定向能量沉积的增材制造工艺，粉末的流动性均会影响

增材制造过程和制件性能。流动性检测按照GB/T1482《金属粉末流动性的测定

标准漏斗法（霍尔流速计）》的规定执行。

起草单位产品流动性的实测结果统计如表8所示（待其他起草单位提供数据

后补充下表）。

表8流动性统计表

要求：

粉末规格≤18s/50g

类别代号

(μm)

单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

30413.512.412.112.5

310S****

I类15-53

316L12.812.512.612.4

17-4PH12.813.413.912.5

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≤18s/50g

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

30413.4***

II类53-106

310S14.114.113.0*

316L12.313.812.014.7

17-4PH12.914.2**

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

粉末规格要求：≤18s/50g

类别代号

(μm)单位1-1单位1-2单位1-3单位1-4

30414.1***

310S****

Ⅲ类53-150

316L13.614.013.014.7

17-4PH14.313.1**

单位1：西安欧中材料科技有限公司；单位2：【】；单位3：【】；

从检测数据可以看出：304粉末的流动性介于12.1~14.1s/50g之间，310S粉

末流动性介于13.0~14.1s/50g之间，316L粉末流动性介于12.0~14.7s/50g之间，

17-4PH粉末的流动性介于12.5~14.3s/50g之间。故本标准确定了粉末流动性应不

大于18s/50g。

四、主要试验(或验证)情况

工作组通过对起草单位提供的304、310S、316L、17-4PH粉末进行了化学成

分、粒度、松装密度、振实密度、流动性等主要性能指标进行了验证，验证数据

汇总如下。

2.3.1化学成分

单位1【】；单位2【】；单位3【】对同一批次产品的化学成分进行了验证，

分析检测数据如表9所示。从表中可以看出同一批次、同一牌号的模具钢粉末的

化学成分检测结果基本一致，且符合标准中的规定。

表9化学成分验证结果统计表

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

304≤0.08≤1.00≤2.00≤0.045≤0.0308.0-11.018.00-20.00——余量————

单位1

单位2

单位3

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

310S≤0.08≤1.50≤2.00≤0.045≤0.03019.00-22.0024.00-26.00——余量————

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

单位1

单位2

单位3

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

2.00-3.0

316L≤0.030≤1.00≤2.00≤0.045≤0.03010.00-14.0016.00-18.00余量————

0

单位1

单位2

单位3

化学成分，%（质量分数）

代号

CSiMnPSNiCrMoFeCuNb

0.15-0.

17-4PH≤0.07≤1.00≤1.00≤0.040≤0.0303.00-5.0015.00-17.50——余量3.0-5.0

45

单位1

单位2

单位3

单位1【】；单位2【】；单位3【】；

2.3.2粒度

2.3.2.1粒度组成

单位1【】；单位2【】；单位3【】；单位4【】对304、310S、316L、17-4PH

粉末不同规格的各两个批次产品的粒度组成进行了验证。两家验证单位的验证数

据统计如表10所示，检测结果基本一致，且符合标准中的规定。

表10筛分粒度组成统计表

要求：≤53μm不大于10%，＞106μm不大于5%

粉末规格

类别代号批次A批次B

(μm)

单位1单位2单位3单位4

Ⅱ类53-106304

310S

316L

17-4PH

要求：≤53μm不大于5%，＞150μm不大于5%

粉末规格

类别代号批次A批次B

(μm)

单位1单位2单位3单位4

304

310S

Ⅲ类53-150

316L

17-4PH

单位1【】；单位2【】；单位3【】；单位4【】；

2.3.2.2粒度分布

单位1【】；单位2【】；单位3【】；单位4【】对304、310S、316L、17-4PH

粉末不同规格、批次产品的粒度分布进行了验证。验证数据如表11所示，检测

结果基本一致，且符合标准中的规定。

表11粒度分布统计表

要求：D10≥25μm，D90≤75μm

粉末规格

类别代号批次A批次B

(μm)

单位1单位2单位3单位4

304

310S

Ⅰ类15-53

316L

17-4PH

2.3.3松装密度

单位1【】；单位2【】；单位3【】；单位4【】；对304、310S、316L、17-4PH

粉末不同规格的各两个批次产品的松装密度进行了验证。验证数据统计如表12

所示，检测结果基本一致，且符合标准中的规定。

表12松装密度统计表

要求：≥4.0g/cm3

粉末规格

类别代号

(μm)批次A批次B

单位1单位2单位3单位4

Ⅰ类15-53304

310S

316L

17-4PH

要求：≥4.0g/cm3

粉末规格

类别