电极感应气雾化法制备新型高硬度马氏体铁基合金粉末

利用正交试验研究了电极感应气雾化（electrode induction gas atomization,EIGA）制粉工艺参数（雾化压力、雾化气体温度和熔炼功率）对新型高硬度马氏体铁基合金粉末粒径分布、粉末流动性和收得率的影响规律。结果表明,粉末粒径分布及其特征主要取决于雾化压力,粉末流动性及收得率主要受雾化压力及雾化气体温度的影响。当制粉工艺参数为雾化压力1.5 MPa、熔炼功率15 kW、雾化气体温度40 ℃时,所得粉末的收得率最高,粒径大小在53～180 μm之间的粉末质量占比高达68.24%,兼具较好的粉末流动性及粉末粒度分布标准偏差,粉末形貌最佳。     

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。     

气—水雾化制备铝硅合金粉末冷速的确定

本试验采用气-水雾化法制备的Al-11wt％Si合金粉末,其形貌呈不规则形状,粒度分布呈“V”字形。-400目的合金粉收得率达50％以上。 采用逶射电镜对40μmAl 11％Si合金粉超薄切片进行观察发现:相邻的枝晶具有不同的晶向、枝晶间距为0.2～0.3μm,按Matyja曲线得出:该合金冷速达10~7℃/s。     

紧耦合气雾化制备Al基非晶合金粉末

开展了采用紧耦合气雾化方法制备Al基合金粉末的实验和理论研究.利用X射线衍射仪、差热分析仪、扫描电镜和透射电镜分析了粉末的表面形貌、显微组织和结构特征,根据气雾化过程中熔滴的破碎模式和冷却行为确定了Al基合金的非晶化临界冷却速率及相应粉末粒径.结果表明:气雾化粉末中存在部分非晶粉末,非晶粉末的粒径小于26μm;Al基合金的非晶化临界冷却速率大致为10⁶K·s^-1;雾化中熔体的破碎和冷却是两个相互耦合(矛盾)的过程,快速冷却(大于10⁴K·s^-1)极大地阻碍熔体的充分雾化,同时熔滴的破碎模式对其冷却行为具有显著的影响.目前紧耦合气雾化技术还只能制得非晶/晶态混合的Al基合金粉末.     

紧耦合雾化制备Fe-13%Cr-3%W高温合金粉末

采用紧耦合气体雾化法制备Fe-13%Cr-3%W高温合金粉末,研究雾化气体压力和熔体过热度对粉末粒度及形貌的影响.结果表明,增加雾化气体压力和熔体过热度可以降低粉末的中位径,小于45 μm和小于20 μm粉末的收得率明显增加.粉末形貌均为球形,存在卫星结构粉末及不规则状粉末,雾化气体压力和过热度对形貌的影响不大.还分析了雾化参数对雾化过程及粉末粒度的影响机理.     

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。     

氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特征

为深入了解高温合金粉末粒度细化对粉末涡轮盘性能的影响,对不同尺寸氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特点进行了分析和研究.结果表明:AA粉表面和内部凝固组织主要为树枝晶和胞状晶组织,晶界和枝晶间分布少量富Ti、Nb的MC型碳化物.随着粉末尺寸的减小,冷却速率增大,组织从树枝晶向胞状晶转变,基体γ相晶面间距和点阵常数增加.小尺...     

气雾化制备微细球形钴铬钼钨合金粉末及其SLM成形性能

利用自行研制的防返风超音速气雾化设备制备钴铬钼钨合金粉末,对粉末的形貌、粒度与粒度分布以及显微组织等进行分析,并研究其激光选区熔化成形件的显微组织、硬度和拉伸性能。结果表明,气雾化制备的Co Cr Mo W合金粉末主要为球形,部分有卫星颗粒,粉末组织由胞状晶和树枝晶组成。激光选区熔化成形的成形件表面熔道搭接良好,表面粗糙度为11.0μm,相对密度达到98.7%,组织为γ马氏体和ε马氏体;抗拉强度为1 283 MPa,屈服强度为852 MPa,伸长率为7.9%,显微硬度HV达到398.8;拉伸断口呈现准解理断裂特征。     

氩气雾化镍基高温合金粉末的氧化特性研究

采用氩气雾化法(AA法)制备出FGH96高温合金粉末,将筛分后的粉末在真空和氩气保护下存储,对储存条件、储存时间以及粉末特性对粉末中氧含量的影响进行研究,分析气雾化高温合金粉末的氧化特性.结果表明,随着储存时间的延长,粉末中的氧含量均呈现增长趋势,真空下粉末的氧含量变化曲线最趋平缓,储存一个月,氧含量由88.3×10(-6)增加至110×10(-6),适合做较长时间的储存;氩气气氛下,短时间内粉末的储存效果较好,随着时间延长储存效果下降,氧含量增长较快,储存一个月达到137×10(-6).AES分析结果表明粉末表面存在氧化造成的成分偏析以及碳、氧元素污染,氧元素主要与富集表面的Ti,Cr等元素生成氧化物,粉末表面状态对单个粉末的氧化特性有较大的影响,粉末表面越粗糙,粘附的卫星颗粒越多,粉末的氧含量越大,粉末的氧含量呈现先增加后减小的趋势,表现为高斯分布,其中氧的富集层厚度最大约为38 nm,粉末表面越光滑则氧含量越少,氧含量沿深度分布曲线表现为单调减小,氧元素以物理吸附为主.     

双层气雾化喷嘴结构突出高度的数值分析

采用计算流体软件Fluent,通过对双层气雾化喷嘴气流场、颗粒粒径以及温度场的数值模拟,分析导液管突出高度对气流场、颗粒粒径以及温度场的影响。结果表明,导液管突出高度为6mm时气流场结构最优,雾化所得粒径最小。总结气雾化过程中液滴在特殊气流场中破碎的主要过程,为双层气雾化喷嘴结构设计及机理研究提供一定的借鉴意义。     

金属粉末气体雾化制备技术的研究现状与进展

依据气体雾化中喷嘴的结构特征,分析了国外几种具有工业实用价值的雾化技术的原理、性能与发展状况,评述了其优缺点和应用情况。     

气体雾化Al-Zn-Mg-Cu铝合金粉末的形貌及组织性能研究

利用氮气雾化法制备了Al-Zn-Mg-Cu合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪对粉末的形貌及组织特征进行了研究;检测了粉末热挤压法制备的合金棒材的力学性能,并对其断口进行了分析。结果表明:随着粉末颗粒尺寸减小,颗粒形状由以长条形为主转变为以近球形为主。同时,显微组织中的枝晶臂间距减小,晶粒细化效果明显;合金以α-Al相为主,还有少量η-MgZn2平衡相存在。随粉末颗粒尺寸减小基体过饱和度增加,基体相和MgZn2相衍射峰宽化;粉末粒度减小,挤压合金力学性能提高;挤压合金拉伸断口属于韧性断裂。     

喷嘴进气方式对3D打印用GTD222高温合金粉末性能的影响

利用真空熔炼紧耦合气雾化制粉技术制备了3D打印用GTD222高温合金粉末,研究了喷嘴进气方式对粉末化学成分、粒度分布、球形度、流动性、松装密度及表面形貌等特性的影响.结果表明,采用外直内切喷嘴结构,加强了喷嘴出口处的抽吸效应,有利于提升气雾化过程的稳定性;采用切向进气方式增强了气体剪切作用效果,有利于提升细粉(15～5...     

液态金属雾化成形及非晶合金制粉的研究进展

面对绿色低碳发展与能源结构调整这一世界性挑战,通信网络和电子电气等领域对大电流功率电感器的要求不断提高.非晶合金软磁材料是当前迫切需要的先进电感器磁粉芯原料,其具备优异的高频导磁性、热稳定性和耐蚀性等优点而优于其他软磁材料.然而,作为一种原子短程有序而长程无序的亚稳态材料,非晶合金粉末的制备仍是一种难度较大的前沿技术....     

多层陶瓷电容器电极用超细铜粉的化学制备工艺研究

以CuSO4溶液为原料,采用NaOH沉淀-葡萄糖预还原-水合肼还原工艺(简称两步液相还原法)制得了粒度均匀可控、分散性好、适用于多层陶瓷电容器(MLCC)电极的球形超细铜粉.试验研究了葡萄糖预还原、水合肼的添加方式以及添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和NH4Cl对超细铜粉粒度和形貌的影响.结果表明:葡萄糖预还原和水合肼的分步添加均有利于超细铜粒子的均匀生长;适量PVP的加入有助于超细铜粉粒径均匀并使其形貌趋于一致;NH4Cl可使铜粉的粒径变小,当Cu与NH4Cl的摩尔比为1∶1时,铜粉的形貌会由类球形向正多面体转变.     

氩气雾化法制备FGH96高温合金粉末颗粒的凝固组织

利用扫描电镜(SEM)对氩气雾化(argon gas atomization,缩写AA)工艺制备的FGH96高温合金原始粉末颗粒的粘结形式、凝固组织、表面和内部形貌及其形成机理进行研究.结果表明:AA法制备的FGH96合金粉末,在颗粒尺寸d≥40 μm时,颗粒之间出现凸起式粘结、包覆式粘结以及葫芦式粘结,其中凸起式粘结...     

Liquid break-up in gas atomization of fine aluminum powders

Formation of powder particles has been studied in aconfined design atomizing nozzle. Liquid metal (AA 2014) is presented in the form of a thin film to the atomizing gas in this type of operation. Upon contacting, the film breaks up into large droplets of diameters up to 500 /im (primary break-up). These droplets undergo further disintegration in flight to produce the powder (secondary disintegration). Photographs taken using a high-speed flash indicate that this takes place by stripping. It is proposed that the fine range of the particles are the products of stripping break-up, while the coarse range are stable particles obtained when stripping stops and the remaining particle becomes too small to undergo further disintegration. Size distribution curves often contained two or more peaks providing support for different formation mechanisms for fine and coarse particles. All particles were dense and single droplets except for the very large ones (>55 μm)which had satellites of fine particles on the surface and showed porosity in some cases. Particles <30 μm in general were fully spherical, whereas larger ones also showed oblong features. No evidence was found for small particles agglomerating to produce large ones.