真空气雾化法制备AlSi10Mg粉末参数优化及打印态组织性能研究

目的探究利用真空气雾化法制备AlSi10Mg球形粉末过程中各参数对粉末质量的影响,以得到最佳的制粉工艺参数。以制备的粉末进行增材制造,研究块体组织及其力学性能。方法针对制备的球形粉末,采用扫描电镜(SEM)观察粉末的球形度及其内部组织。通过分析球形粉末的平均粒径与粒度分布区间总结最优制粉参数。针对以球形粉末增材制造出的沉积态样品,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究其微观组织形貌并通过拉伸试验研究其力学性能。结果真空气雾化法制备出的粉末表面光洁且球形度良好,同时粉末平均粒径随雾化压力的增大呈现先减小后增大的趋势并在4.0 MPa时粒径最小,且与环孔喷嘴相比,环缝喷嘴制备出的粉末粒径更小。粉末内部组织由胞状晶与树枝晶构成。通过SLM制备的沉积态样品组织以沿沉积方向的枝晶为主,该样品的力学性能较优异,断裂方式主要为沿晶断裂。结论在使用真空气雾化法制备增材制造用球形粉末时,应选择4.0 MPa的气雾化压力并选择环缝喷嘴,方能得到质量最佳的球形粉末。

新型超声雾化技术制备球形金属粉末

介绍了新型超声雾化制备金属粉末技术原理及工艺特点,研究了采用新型超声雾化技术制备的合金粉末形貌、粒度分布、氧含量和微观组织,并与气雾化粉末进行了比较.新型超声雾化技术直接利用超声振动雾化金属,雾化基本以静态模式进行而没有高速运动,制备的粉末光洁圆整、球形度好、粒度分布窄,具有设备和工艺简单、可控性高、成本低等显著技术优势.

球形TC4粉末的气雾化制备、表征及间隙元素控制

利用水冷铜坩埚熔炼、高纯氩气雾化技术制备出高品质球形TC4合金粉末。将石墨导流管的内壁用Y_2O_3与无水乙醇配比的涂料进行涂覆,分析其对雾化粉末间隙元素的影响,总结气雾化粉末的间隙元素来源及控制建议,并对不同粒度粉末的显微组织进行表征。结果表明:石墨导流管内壁在无涂层的情况下,雾化粉末的碳含量较大;而导流管内壁的Y_2O_3涂层能有效降低碳对钛合金污染的风险;粉末间隙元素含量随着粒径的减小而增大;粒径较大粉末的表面为胞状晶组织,而小尺寸粉末表面光滑且无明显结晶组织;由于快速凝固的原因,粒径较大粉末的内部主要由α相胞晶和针状马氏体α′相组成,小粒径粉末的内部组织明显细化,全部为蜂窝状的胞状晶组织。

球形TC4合金粉末的制备、表征及雾化机理

采用真空气体雾化法制备了TC4合金粉末,并采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜和霍尔流速计等对制备的粉末粒度分布、组织形貌、松装密度、流动性等进行了测试分析。结果表明:真空气体雾化法制备的TC4合金粉末粒度呈正态分布,尺寸集中分布在32.52~182.50μm左右,粉末中值粒径d50为92.70μm,粉末球形度高,氧含量低(0.14%);粉末具有较低的松装密度和良好的流动性,粒径在38~106μm的粉末其流动性为25~50 s/(50 g),松装密度为2.52~2.56 g/cm^3。TC4合金粉末中粒径较大的颗粒表面呈发达的近似等轴的胞状枝晶组织,而颗粒粒径越小,其表面越光滑。少部分小颗粒粘附在大颗粒表面上,出现连体的“卫星”状。

氧化锆空心球形粉末的粒度分布对流动性的影响

采用喷雾造粒和高温球化工艺制备空心球形氧化锆(YSZ-1型)喷涂粉末。研究了各种粒度区间的粉末流动性,将各种粒度区间的粉末进行适当配比,找出了粒度分布在产品标准规定的范围内流动性较好的配比方案,并进一步研究了超细粉末(粒径<5μm)含量对粉末流动性的影响。

稀土在硬质合金球形粉末烧结体表面的富集现象

采用合金粉末烧结体表面观察法研究了稀土在WC Co硬质合金中的作用机理。合金中的稀土分别以混合稀土(以La和Ce为主体成分) Co预合金粉形式和La(NO3)3的丙酮溶液形式在湿磨时直接加入。用扫描电镜和能谱仪对平均粒径小于200μm的2种球形稀土硬质合金粉末烧结体表面进行了观察与分析。研究结果表明:当以混合稀土 Co预合金粉形式加入稀土时,在烧结过程中,合金中的稀土La和Ce在合金粉末烧结体表面产生明显的富集,并与主要来自于烧结炉内气氛中的杂质元素形成了含La,Ce,S,Ca,W,C和O的复杂化合物;当以La(NO3)3形式加入稀土时,在合金粉末烧结体表面不存在La的富集或聚集。稀土的添加形式同时也影响合金粉末烧结体表面硬质相WC与粘结相的比例,当以混合稀土 Co预合金粉末形式加入稀土时,合金粉末烧结体表面粘结相含量较少。因此,稀土的添加形式影响其在硬质合金中的作用机理,当以混合稀土 Co预合金粉形式加入稀土时,合金中的稀土不但具有较强的富集杂质元素的作用,而且还可以阻止合金粉末烧结体表面富粘结相结构的形成。

特殊用途球形镍基高温合金粉末生产工艺研究

球形镍基高温合金粉末被用于某型号航空发动机高压涡轮叶片内腔清洁度X射线检查及榫头喷丸强化。本文对采用等离子旋转电极工艺 (PREP)生产该种类型粉末进行了研究 ,探讨了棒料转速、等离子电流强度等对粉末收得率的影响 ,获得了最佳的生产工艺参数。此外 。

球形氧化锌粉末的制备研究

本文采用化学均匀沉淀的方法制备出球形氧化锌粉末，讨论了反应温度、ｐＨ值和锌盐浓度对成球的影响。

等离子喷涂用Y_2O_3稳定ZrO_2空心球形粉末制备技术及涂层性能的研究现状

原始粉末是影响等离子喷涂热障涂层组织结构和性能的主要因素之一。Y_2O_3稳定ZrO_2(Yttria stabilized zirconia,YSZ)空心球形粉末综合了熔融破碎粉末的预合金化效果好和团聚烧结粉末的流动性好的优点。采用该粉末制备的YSZ热障涂层的隔热性能、抗热震性能以及抗烧结性能等均显著提高,是目前综合性能最为优异的热障涂层之一。结合国内外研究情况,文章主要介绍了喷雾干燥法、等离子球化法以及模板法制备等离子喷涂用YSZ空心球形粉末的原理和优缺点;同时,对等离子喷涂过程中YSZ空心球形粉末熔滴的飞行特性、铺展凝固行为以及YSZ空心球形粉末制备涂层组织结构及性能的研究进行了概述;最后,指出了目前研究中存在的问题并对其未来的研究方向进行了展望。

稀土在硬质合金球形粉末烧结体表面富集现象的观察

采用合金粉末烧结体表面观察法研究了稀土在WC-Co硬质合金中的作用机理。合金中的稀土分别以混合稀土(以La和Ce为主体成分)-Co预合金粉(简称RE-Co预合金粉)形式和La(NO3)3的丙酮溶液形式在湿磨时直接加入。用扫描电镜和能谱仪对平均粒径小于200μm的2种球形稀土硬质合金粉末(简称合金粉末)烧结体表面进行观察与分析,发现:以RE-Co预合金粉形式加入稀土时,在烧结过程中,合金中的稀土La和Ce以及杂质元素在合金粉末烧结体表面产生了明显的富集,形成了含La,Ce,S,Ca,W,C和O的复杂形式的化合物,在稀土富集物中没有检测到Co。以La(NO3)3形式加入稀土,在合金粉末烧结体表面没有检测到La。说明在合金粉末烧结体表面不存在La的富集或聚集。稀土的添加形式同时也影响合金粉末烧结体表面硬质相WC与粘结相的比例,以RE-Co预合金粉末形式加入稀土,合金粉末烧结体表面粘结相含量较少,因此,稀土的添加形式影响其在硬质合金中的作用机理。以RBCo预合金粉形式加入稀土,合金中的稀土不但具有较好的富集合金中杂质元素的作用,而且还可以阻止烧结体表面富粘结相结构的形成。

超高温雾化制备球形铸造碳化钨粉末形貌控制及性能研究

传统的热喷涂用碳化钨粉末通常采用铸造方法生产,粉末呈多角状,流动性差且硬度低,难以满足高性能硬面材料的要求。以钨粉、炭黑、碳化钨粉前躯体或多角状碳化钨为原料,采用自行设计的超高温熔炼及超高温雾化装备制备出球形碳化钨粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计分析测试了粉末的相、组织、成分及性能。结果表明:碳化钨粉末外观呈球状、内部为细针状共晶组织、显微硬度3 200 HV、霍尔流速6.5 s/50 g、具有流动性好、耐磨性佳等优良的综合性能。

非球形Ti-6Al-4V粉末粒度对激光快速成形的影响

为了找到适合激光快速成形技术的非球形Ti-6Al-4V粉末粒度范围,采用高速摄影的方法研究了不同粒度粉末的输送情况,并通过不同粒度粉末的激光快速成形实验,研究了粉末粒度对粉末利用率、成形件表面精度和成形件内部气孔缺陷的影响。结果表明,在64～122μm粒度范围内,随粉末平均粒度的变细,粉末利用率先增大后降低,成形件表面精度先提高后降低,成形件内部气孔先减小后增多,适合激光快速成形的粉末粒度应在86～98μm之间。

3D打印用钛及钛合金球形粉末制备技术

本文介绍了目前可批量生产3D打印用球形钛及钛合金粉末的主要技术,并对比了各技术的优缺点及所制备粉末的性能特点,指出3D打印用球形粉末制备技术需要努力的方向。

增材制造用球形金属粉末主要制备技术的研究进展

球形金属粉末作为金属增材制造的重要原材料,其特性对增材制造制件性能具有重要的影响。高效制备高品质球形金属粉末成为促进增材制造技术升级和产业化应用的重要发展方向。介绍了主要的球形金属粉末制备技术,包括气雾化法、等离子旋转电极雾化法和等离子雾化法,重点论述了技术原理和重要工艺参数对粉末特性的影响规律,并展望了3类技术的未来发展方向。

3D打印用球形金属粉末制备工艺

球形金属粉末是金属3D打印的核心原料,关系到3D打印技术的发展。目前3D打印球形金属粉末主要由外国厂家垄断市场,国内生产的球形粉末存在性能不稳定、成本高、产量低等问题。本文对3D打印用金属粉末主要制备工艺的基本原理进行了阐述,并分析了各自优缺点,并提出建设性建议。

机械合金化制备近球形无镍高氮奥氏体不锈钢粉末的研究

在流动氮气氛下,采用机械合金化技术制备出了无镍高氮奥氏体不锈钢粉末。结果表明:在转速为400r/min和球料比为10∶1的球磨条件下,混合粉末氮含量随球磨时间的延长呈线性增长的关系,其一元线性回归方程为WN=0.19357+0.01887t;随球磨时间的延长,粉末体内逐渐发生α相向γ相的转变,球磨超过96h后粉末体全部是由γ奥氏体单相组成;原始混合粉末颗粒随球磨时间的延长由不规则形状逐渐向近球形趋近,这种近球形粉末一般具有良好的流动性和较高的摇实密度,对后续注射成形等工艺十分有利。

球形粉末多孔钛的性能与粉末粒度和烧结制度的关系

以等离子旋转电极制取的TC4合金球形粉末为原料,经涂覆成形烧结工艺制备多孔试样,并系统地研究了多孔钛的性能与原始粉末粒度和烧结制度的关系。研究结果表明:在确定的工艺条件下,影响多孔钛孔径和透过性能的关键因素是原始粉末粒度;孔径与原始粉末粒度呈线性关系,即最大孔径值为原始粉末粒度的1/2—1/2.5,过滤精度值为原始粉末粒度的1/5—1/6;而透气性能随原始粉末粒度增加呈非线性迅速增加;孔隙度主要取决于粉末的堆积状态,由涂覆成形工艺制取的多孔钛,其孔隙度为40—43%;多孔钛的压缩强度主要与原始粉末粒度和烧结制度有关,并随原始粉末粒度的变小、烧结温度的提高及保温时间的延长而增加。

球形碳化钨粉末的制备

本文分析了WC的碳化机理,并采用工业炭黑与球形钨粉干混球磨,分别在1800℃、1900℃和2000℃条件下碳化,制备出球形碳化钨粉末。通过碳量检测、SEM,X射线衍射及能谱分析,结果表明:碳化钨粉末为球形,温度在2000℃时,钨粉碳化最充分,纯度高,没有游离碳及其它杂质。

不锈钢球形粉末排流经验公式探讨

目前未见到国内外对不锈钢球形粉末排流经验公式的相关研究报道。为了对此进行研究,应用高速旋转离心机构建了准流体排流时间模拟试验系统。模拟试验系统首先测量了微径玻璃珠的排流时间,与应用准流体排流经验公式计算出的结果吻合,验证了试验系统的可用性。同时对不锈钢球形粉末的排流时间进行了测试,依据试验结果对在转速为3 000 r/min时准流体排流经验公式的修正系数进行了修正,同时提出了由于试验条件所限存在的缺陷。

新型多孔氧化物球形粉末的雾化反应法制备

采用新颖的雾化反应法制备出新型多孔ZrO2、ZrO2(Y2O3)、Al2O3、SnO2球形粉末。通过对产物表征表明:目前制备的上述氧化物粉末颗粒平均粒径Doxides<3μm,颗粒球形度好,球表面光滑。球形颗粒有三种显微结构:均匀多孔结构;核心疏松;外层致密多孔结构;空心多孔结构。煅烧后多孔氧化物球形粉末的比表面积温度分别为,c-ZrO2(700℃):～31.0 m2/g,t-ZrO2(Y2O3)(600℃):～34.9 m2/g,α-Al2O3(1 200℃):～170 m2/g。