PREP法制备球形CuAl10Fe3铜合金粉末的性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术制备球形CuAl10Fe3铜合金粉末,利用激光粒度分析仪、O&N分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对CuAl10Fe3铜合金粉末的粒径分布、氧氮含量、微观形貌、组织物相及纳米硬度和弹性模量特性进行表征。结果表明,CuAl10Fe3粉末的体积平均粒径(D 50)为74μm,松装密度、振实密度和流动性分别为4.45 g/cm^3、4.6 g/cm^3、16.3 s/50 g;其平均氧、氮含量分别为0.024%和0.004%,其中氧含量随CuAl10Fe3粉末粒度的减小而增大,氮含量则基本保持一致。XRD分析表明,CuAl10Fe3粉末主要由α相、马氏体β′相和少量的富铁K相组成。大粒径粉末的表面形貌为快速凝固形成的花瓣状胞状树枝晶。随着粉末粒度的减小,表面形貌由胞状树枝晶向平面晶转变,截面形貌则由大块胞晶向细条状晶转变,且小粒径颗粒截面组织明显细化,纳米硬度和弹性模量也增大。

不同热流流场下低温超音速喷涂Al基金属玻璃粉体的晶化行为

采用基于拉格朗日法的数值模拟与试验测试相结合的方法获得了Al基金属玻璃粉体与丙烷-空气、煤油-氧气及高温空气三种热流交互作用的气固双相流流场状态;同时,结合Al基金属玻璃粉体基本热物性测试,阐明了热流流场诱发粉体加速、温升及晶化转变的特性演化规律。结果表明:不同的热流流场环境下产生不同的温度场,有助于玻璃粉体加速沉积成形。煤油-氧气热流流场会诱发粉体析出Al 2Y等有害相,甚至出现熔化与气化现象。高温空气热流无法消除Al基金属玻璃粉体的固有脆性,难以发生高塑性畸变沉积成形。丙烷-空气热流可将Al基金属玻璃粉体调控至热塑态温度区间,充分利用其在该区间的高塑性、低黏度特性,既能实现高效沉积又可控制晶化转变,是实现Al基金属玻璃最大限度原态沉积的理想热流源。