球形钛及钛合金粉制备工艺研究现状

球形钛粉具有球形度高、流动性好、松装密度大、氧含量低等特点。介绍了球形钛粉的几种常见制备工艺的基本原理及目前的研究现状,包括:雾化法、等离子旋转电极法、等离子火炬雾化法和射频等离子球化法。雾化法是生产球形钛粉的主流生产方法,包括惰性气体雾化法和离心雾化法,其中惰性气体雾化法具有生产效率高、粒径分布宽、细粉回收率高等特点,是目前生产球形钛粉的主要方法;等离子旋转电极法生产出的粉末具有球形度高、流动性好,但细粉回收率低等特点;等离子火炬雾化法可以生产出球形度高、流动性好的粉末,但设备生产成本较高;射频等离子球化法生产出的粉末球形度高、流动性好,但产能较低。最后对比了几种工艺生产出的粉末特征,指出中国目前在球形钛粉制备工艺过程中存在的问题,对球形钛粉制备及发展方向进行了展望。     

球形高温合金粉制备技术

中国科学院力学研究所日前向社会推出球形高温合金粉制备技术。据介绍 ,该高温合金气体雾化制粉技术系采用真空熔炼 ,气动雾化、惰性气体保护的方法 ,成功地解决了目前国内不能生产微细球形不锈钢、铜粉的难题。使用高温合金气体雾化制粉技术生产出来的产品 ,合金均匀、粉的粒度细 ,产品质量与成本等主要技术、经济指标方面达到或超过世界水平。高温合金气体雾化制粉的技术指标和生产工艺为 :(1)粉末的形貌 :球形 ;(2 )粉末的粒度 :2～ 2 0 0 μm ,可分级 ;(3)粉末的含氧量 :一般金属小于 2 0 0× 10 - 6 ,活性金属小于 10 0× 10 - 6 。主…     

增材制造用高温合金粉末制备技术及研究进展

球形粉末是增材制造、粉末冶金、注射成型等制备工艺的重要原料,其成分、粒度、球形度、空心粉率等是影响最终构件性能的关键因素。本文详细介绍了真空感应熔炼气雾化法、电极感应熔炼气雾化法以及等离子旋转电极雾化法等三种可用于增材制造的工程化高温合金球形粉末的制备技术,分析了这三种制粉工艺的特点,阐述了这三种制粉工艺的研发进展,探讨了三种制粉工艺所制备的粉末缺陷形成原因及控制方法,并提出了增材制造用高温合金粉末制备技术的发展趋势。     

攀钢3D打印用球形钛合金粉取得阶段性进展

正(5月30日消息)攀钢研究院钛金属技术研究所增材制造项目团队日前完成了氩气站的建设和雾化设备的匹配性调试工作,标志着3D打印用球形钛合金粉取得阶段性进展,为球形钛及钛合金粉末产业化生产奠定了基础。目前,3D打印金属粉末材料包括钛合金、模具钢、铝合金、青铜合金和镍合金等,而钛合金粉末作为金属零件3D打印产业链中最重要的一环,也是最大的价值所在。电极感应气雾化法是目前世界上工业化生产钛合金粉末的主要方法之一,也是国内工业批量化生产3D激     

雾化气体压力对Sn_(0.3)Ag_(0.7)Cu焊锡粉末特性的影响

利用超音速气雾化装置制备了Sn0.3Ag0.7Cu无铅焊锡粉末,用扫描电子显微镜和激光粒度分析仪对粉末的微观形貌和粒度分布进行表征,并提出一种反应质量差法计算粉末的氧含量,分析了雾化气体压力对粉末有效雾化率、微观形貌、粒度分布以及氧化程度的影响。结果表明:雾化气体压力对粉末的有效雾化率、微观形貌、粒度分布影响较大。粉末的有效雾化率随雾化气体压力的增加而不断提高;相对高的气压下粉末球形度好,0.6 MPa压力下雾化粉末的球形度好且无团聚;随着雾化气体压力的增大,粉末不断细化,且随着雾化压力的提高,粉末粒度减小幅度逐渐变缓;粉末中的氧含量随雾化气体压力的增大略有增加,高的氧含量使粉末表面粗糙度增大。     

氩气雾化制备高温合金粉末的研究

通过对氩气雾化高温合金粉末的制备研究,讨论了粉末的组织、形貌等同制备工艺的关系。结果表明:AA高温合金粉末以球形为主,具有较高的细粉收得率,小于100μm的粉末达到90%以上。粉末氧含量较低,且随着粉末粒度的变小,氧含量有所增加,粉末中含有极少量的空心粉,随着粉末粒度的减小,粉末空心粉数量不断减少,粉末表面也由枝晶组织逐渐过度为胞状晶组织,夹杂主要为非金属氧化物夹杂,含量较少。     

气雾化制粉技术发展历程及展望

气雾化制粉具有环境污染小、粉末球形度高、氧含量低以及冷却速率大等优点.经过多年的不断创新和完善,气雾化制粉技术已发展为生产高性能金属及合金粉末的主要方法,成为支撑和推动新材料研究及新技术开发的先导因素.然而,气雾化制粉工艺本身是一个多相流相互耦合作用的复杂过程,人们对气雾化机理至今仍未能透彻认识;在大批量低成本制备均匀、微细粉末方面仍面临严峻的挑战.期待技术的改进,甚至雾化原理的突破.就此,本文简要回顾了气雾化制粉技术的发展历程,着重介绍了近年来的研究进展和技术创新成果,并对其发展前景进行了探讨和展望.     

水雾化制备Fe_(74)Cr_2Mo_2B_4Si_4C_2P_(10)Sn_2非晶粉末的研究

采用水雾化法制备了Fe_(74)Cr_2Mo_2B_4Si_4C_2P_(10)Sn_2粉末,分析了雾化参数对粉末粒度、形貌等的影响,探讨了合金的非晶形成能力。结果表明,Fe-Cr-Mo合金有强的非晶形成能力,非晶化临界冷却速率约为10~4K/s;水雾化法可制备粒度小于175μm的非晶粉,通过调整工艺可对粉末粒度、形貌进行调控,制备的粉末形貌规则、松装密度高、氧含量低,合成粉芯具有较低的损耗。     

Inconel 625 合金粉末的雾化制备方法对比

分别采用旋转电极、等离子雾化、无坩埚雾化、真空气雾化、水雾化制备出了Inconel 625粉末。对粉末的球形度、流动性、松装密度、氧含量等性能进行了对比。结果表明,旋转电极方法制备的Inconel625粉末球形度最好,均匀性最佳,但是较难制备出细粒径粉末。无坩埚雾化制备出的粉末性能综合性能相对较好,能够制备出球形度较好的较西粒径粉末。水雾化法制备出的粉末氧含量及球形度等性能最差。     

TiAl预合金粉末制备的研究进展

高品质的预合金粉末是以粉末冶金工艺制备高性能TiAl基合金材料的基础。介绍了目前可用于规模化生产TiAl预合金粉末的各种雾化制备技术,包括惰性气体雾化法、转盘雾化法和等离子旋转电极雾化法,其中惰性气体雾化法又分为等离子感应熔炼定向气雾化法和电极感应熔炼气雾化法。分析了各种雾化制备技术的特点,并对国内外TiAl预合金粉末制备的研究进展进行了综述。     

双级耦合气雾化制备Ni60A粉末的技术研究

采用双级耦合气雾化法制备Ni60A粉末,并通过激光粒度分析仪﹑扫描电镜等研究了Ni60A粉末的表面形貌、松装密度、及粒度分布。研究结果表明:用双级耦合雾化系统生产的粉末球形度高,存在卫星结构粉末,且细粉末明显增多,空心粉少;松装密度大;粉末粒径分布曲线呈单峰且近似正态分布。还分析了双级喷嘴对雾化过程及粉末粒度的影响机理。     

雾化法制备高品质钛合金粉末技术研究

研究了惰性气体雾化法和等离子旋转电极法两种雾化法制备工艺所得TA15钛合金粉末的化学成分、粒度分布、颗粒形貌及微观组织。结果表明,雾化法制备的粉末间隙元素增量低,而且颗粒球形度高,颗粒内部是细小的胞状显微组织;惰性气体雾化法制备的粉末细粉收得率较高,有较多的吸附颗粒,颗粒内部有气孔;等离子旋转电极法制备的粉末粒度分布范围窄,颗粒呈规则的球形,表面光亮、圆滑。     

航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

作为金属3D打印的主要耗材,金属粉末对打印产品的质量有着至关重要的影响,航空航天、国防、医疗等领域精密复杂零件的3D打印对粉末性能,如粒度、形貌和纯净度等有着较高的要求。研究并介绍了航空航天领域3D打印用高品质镍基、钴基合金及钛合金等金属粉末的基本要求及主要制粉工艺;对两种常用的高质量金属粉末制备工艺真空感应熔炼氩气雾化法(VIGA)和等离子旋转电极法(PREP)进行了比较,指出VIGA法细粉收得率高,但存在空心粉和卫星粉;PREP粉球形度高、表面光洁、粉末粒度分布窄、流动性好、陶瓷夹杂少,在金属3D打印领域具有独特的优势。为进一步提高PREP粉的质量,应开发更新一代等离子旋转电极雾化制粉技术及装备,提高细粉收得率和生产效率。     

气雾化工艺对Fe-Si-Ni-Al-Ti软磁合金粉末物理性能的影响

采用惰性气体雾化法制备Fe-3%Si-2%Ni-0.5%Al-1%Ti软磁合金粉末,通过化学分析、激光粒度分析仪、电子探针等手段分别对粉末的成分、粒度分布和表面形貌进行表征,研究雾化压力、雾化温度和漏嘴直径对粉末粒径和形貌的影响。结果表明:雾化粉末中的Si、Ni、Al、Ti微量元素的成分偏差可控制在±0.2%以内,粉末碳含量可低至0.011%,氧含量低至0.10%。随着雾化压力由4.5 MPa增大到6.5 MPa,粉末的中值粒径减小,粉末粒度分布由双峰变为单峰,粉末球形度增大;随着雾化温度由1 550℃升高至1 650℃,粉末的中值粒径显著减小,粉末球形度先增大后降低;随着漏嘴直径由4 mm增加至6 mm,粉末的中值粒径增加,粉末球形度先增大后降低。实验得到的较优工艺参数为:雾化压力5.5 MPa、雾化温度1 600℃、漏嘴直径5mm,粉末粒度在14.45~71.35μm范围内,中值粒径D50为39.75μm,粉末球形度高,表面光洁。     

紧耦合气雾化技术制备选区激光熔化用18Ni300合金粉末的研究

基于紧耦合气雾化技术制备符合选区激光熔化用18Ni300合金粉末, 重点研究了雾化压力对粉末粒度(中值粒径, D₅₀)、粒度分布、球形度、氧含量、流动性和松装密度等特性的影响。结果表明: 雾化压力对上述粉末特性影响显著, 当雾化压力在3.5 MPa到4.5 MPa范围时, 随着压力的提高, 粉末粒度降低、表面形貌改善、流动性变好、松装密度增加。当雾化压力为4.5 MPa时, 所制备的粉末综合特性最优, 粉末粒度(D₅₀)为34 μm, 球形度为0.77, 氧含量为0.02%(质量分数), 流动性为17.4[s·(50g)-1], 松装密度为4.32g·cm-3, 15~53 μm粒径范围粉末收得率为38.1%, 满足选区激光熔化技术对金属粉末性能的要求。     

3D打印用金属粉末的制备研究

针对国内3D打印用金属粉体材料的现状,通过对雾化喷嘴的设计改造,采用气雾化方法制备了304L不锈钢粉末;并通过扫描电镜、激光粒度测量仪以及霍尔流量计等对粉末的颗粒形貌、粒度分布、流动性等进行了观察研究。结果表明:采用自制双层雾化喷嘴制备的合金粉末,球形度高,粒度分布范围窄,粉末平均粒径为40μm,符合3D打印对金属粉体材料的要求。     

气雾化制备3D打印用金属球形粉的关键技术与发展趋势

本文在总结气雾化制备3D打印用金属球形粉的关键技术与发展趋势的基础上,重点阐明了决定粉末综合性能(形貌、粒度及产率等)的技术关键为雾化器结构、雾化介质和金属液特性,展望了等离子旋转电极雾化、等离子火炬雾化、无坩埚电极感应熔化雾化等制粉方法将会成为3D打印用金属球形粉制备的主流方法。     

气雾化制粉技术研究进展

气雾化制粉技术制备的金属与合金粉末具有粒度小、球形度好、纯净度高的特点,在经过100多年的发展后,气雾化技术已经成为大规模制备粉末,特别是制备增材制造用金属粉末的重要方法。本文综述了不同时期气雾化制粉技术的喷嘴结构及对应工艺特点,归纳了气雾化技术的机理研究脉络,对近期出现并发展的雾化新工艺、新技术进行介绍。随着气雾化工艺和雾化过程理论研究发展,气雾化制粉技术将会获得长足进步。     

粉末粒度和氧含量对HIP态FGH96合金组织的影响

对氩气雾化法制备的高温合金FGH96粉末进行了热等静压(HIP)处理,分析了粉末粒度和氧含量对HIP态合金组织的影响,研究了FGH96合金组织中PPB的类型、相结构和形成机制。结果表明,氩气雾化FGH96粉末的氧含量较低,平均氧含量约为50×10-6,随着粉末粒度降低,颗粒比表面积增大,促进了粉末氧含量的升高;粉末经HIP处理后氧含量具有遗传特征,原始粉末氧含量越高,HIP态合金氧含量也越高,且平均氧含量增至83×10-6;粉末尺寸和氧含量对合金致密化行为无明显影响,HIP态合金密度约为8.33 g·cm-3。小尺寸粉末制备的HIP态合金原始颗粒边界主要析出ZrO2和MC碳化物,而大尺寸粉末制备的HIP态合金原始颗粒边界主要析出大尺寸花瓣状γ’相和少量MC碳化物。粉末粒度和氧含量影响PPB析出,小尺寸粉末因氧含量高经HIP处理时颗粒边界处存在更多、尺寸更大稳定的ZrO2,ZrO2成为MC碳化物析出形核的核心,促进了大量MC碳化物的析出。     

镍基高温合金球形粉末制备发展现状

镍基高温合金球形粉末制备方法主要有等离子旋转电极制粉技术（PREP法）、真空感应熔化气雾化法(VIGA法)、离子雾化法（PA法）和电极感应气体雾化法（EIGA法）等。本文归纳了镍基高温合金球形粉末的发展现状,分别对球形粉末制备技术、粉末筛分和除杂、粉末相关设备及公司发展现状等进行介绍,分析了镍基高温合金球形粉末面临的问题并展望其前景,以期为制备高品质球形粉末提供参考。