导管伸出长度对气雾化制备TC4粉末特性的影响

采用电极感应熔炼气雾化法(EIGA)制备TC4钛合金粉末,模拟了雾化流场并研究了环形喷嘴中导管伸出长度对粉末形貌、粒径分布、空心球率、松装密度和流动性等特性的影响.结果表明:随着导管伸出长度的增加,负压区增大,雾化破碎更充分.当导管伸出长度为3mm时,负压区分裂成两个独立的小负压区,制备的粉末中块状粉末和空心球增加.雾化气压为6.0MPa、熔炼功率为60kW、导管伸出长度为2mm时,负压区面积大且呈倒置三角形,充满整个导管下方,液滴雾化破碎更充分;制备的粉末D₍₅₀₎小于90μm,可打印粉末的收得率为51.60%;粉末松装密度为2.870g/cm³,粉末流动性为22.23s/50g,空心球率≤3%,雾化制备的TC4粉末更适合激光直接沉积技术.     

射频等离子体制备球形Ti—6Al—4V粉末性能表征

以不规则形状的Ti—6Al—4V(TC4)粉末为原料,通过射频等离子体球化处理制备了球形TC4粉末,并研究了球化处理对粉末特性及加料速率对粉末球化率的影响.利用扫描电子显微镜、激光粒度分析和霍尔流速计分别对其粉末微观结构、粒度分布和粉体性能进行了测试和分析.结果表明:TC4粉末经等离子球化处理后得到表面光滑、球形度好及球化率可达到100%的球形粉末;球化处理后,粉末的松装密度、振实密度和粉末流动性得到明显改善,粒度略微增大;随着加料速率的增加,TC4粉的球化率逐渐降低.     

送粉速率对射频等离子体球化粉末性能的影响

采用射频等离子体球化技术对多次激光3D打印废弃的GH4169合金粉末颗粒进行二次改造,研究了送粉速率对粉末球化效果的影响规律,分析了粉末球化前后显微组织及性能的差异.研究结果表明:送粉速率越小,单位质量粉末吸收过多的热量而导致其气化,颗粒表面“吸附小颗粒粉末”较多,球形粉末收得率很小;送粉速率越高,单位质量粉末吸收的热量不足以熔化所有粉末颗粒,出现部分的卫星球、包覆粉等缺陷,粉末球化率降低.球化处理后的粉末颗粒显微组织主要包括胞状晶、柱状晶和微晶.在适宜的等离子体球化工艺参数下,获得的粉末颗粒球形度极佳,流动性和松装比得到显著改善,粉末平均粒径增大,粒径分布更趋均匀.     

扩散法制备Al_2O_3弥散强化铜-锡合金粉末及其表征

以Al2O3弥散强化铜合金(简称"弥散铜")粉和雾化锡粉为原料,经600,700和800℃扩散处理制备弥散铜-锡合金粉末,研究扩散温度对合金粉末物相组成、组织形貌、松装密度、流动性、显微硬度和粒度分布等性能的影响,并考察合金粉末的成形特性。研究结果表明:经700℃和800℃扩散处理后,可获得锡分布均匀的弥散铜-锡合金粉末;该合金粉末整体呈不规则形状,局部呈近球形。于700℃扩散处理制备的弥散铜-锡合金粉末具有最佳的综合粉末特性,其松装密度、流动性、显微硬度(HV0.05)和中位粒径分别为2.74 g/cm3,35.1 s/(50 g),140.2和38.8μm;扩散法制备的弥散铜-锡合金粉末具有松装密度低、流动性好、显微硬度高和粒度细小等特点,并且成形稳定性良好,可用于规模化生产。     

氩气雾化René104镍基高温合金粉末的显微组织和凝固缺陷

采用氩气雾化制备René104(ME3)镍基高温合金粉末,对粉末的粒径分布、形貌、显微组织和凝固缺陷进行分析。研究结果表明:氩气雾化René104高温合金粉末氧含量较低,以球形和近球形为主;细粉收得率高,粒径小于75μm的粉末达到70%。小于60μm的粉末成分均匀,表面光滑,内部结构致密,具有典型的胞状晶组织。随着粒径的增大,粉末表面和内部开始出现树枝晶组织,显微组织为胞状晶+树枝晶;具有胞状晶+树枝晶组织的粉末开始出现内部凝固缩孔和空心现象,粒径大于75μm粉末明显观察到内部凝固缩孔和空心缺陷。     

溶液雾化氧化法制备四氧化三钴粉末

针对溶液雾化氧化法制备四氧化三钴粉末过程,研究了工程实验条件下反应温度、雾化压力和氯化钴溶液流量等参数对钴氧化率、粉末粒度和粉末松装密度的影响.在反应温度750℃、氯化钴溶液质量浓度120 g.L-1、压缩空气压力0.23 MPa、氯化钴溶液压力0.15 MPa以及氯化钴溶液流量40 L.h-1条件下,制备的氧化钴再经750℃热处理2 h后,钴氧化率达到100%,钴质量分数为73.04%,松装密度为0.48 g.cm-3,平均粒径为7.61μm.工程实验研究结果表明溶液雾化氧化法可以高效快速制备高品质四氧化三钴粉末,过程简单、清洁,具有产业化应用前景.     

粉末特性与工艺参数对SLM成形的影响

通过试验研究了316L不锈钢粉末参数及工艺参数对选择性激光熔化（SLM）成形性能的影响规律．结果表明：单一粒径分布的粉末松装密度低于多种粒径混合后的松装密度;采用2种不同粒径粉末充分混合,最大松装密度达到59．83％;平均粒径小的粉末比平均粒径大的粉末成形性好,粒径分布范围宽的粉末成形时球化现象明显;利用平均粒径为26．36p．m的粉末和优化的工艺参数制造出测试件,最高致密度达99．75％,拉伸强度最高达1068MPa．     

超固相线液相烧结Inconel 718合金

以惰性气体雾化粉末为原料,采用超固相线液相烧结方法制备了Inconel 718粉末高温合金,研究了粉末合金的烧结温度和热处理制度对合金组织和力学性能的影响. 实验结果表明:在1240℃真空烧结120min可以制备出相对密度为98.5%的粉末合金,后续的热等静压处理可以将其相对密度提高到99.7%;经热处理后,合金的抗拉强度和延伸率分别为1280MPa和9%;析出相为球形γ′相、针状γ″相以及粗大的碳化物,平均晶粒大小在50μm以下.     

数值模拟雾化气压对GH4169合金粉末粒径的影响

针对工艺参数与高温合金雾化粉末粒径间的复杂联系，采用ANSYS-Fluent数值模拟GH4169高温合金真空感应气雾化(VIGA)制粉过程中液滴的破碎行为，分析了雾化气压对金属熔体雾化过程和粉末粒度分布的影响.结果表明:一次雾化过程的带状液膜厚度和液滴面积逐渐减小；二次雾化对熔体的破碎作用逐渐增强，雾化所得粉末粒径越来越细小，中位径从81.10 μm减小到69.80，64.77，52.30，41.80μm；细粉收得率逐渐提高，由1.72%提高到12.62%，18.89%，56.50%，71.54%.     

铜镍锡合金粉末制备工艺及特性研究

为获得性能良好的钎焊用铜镍锡合金粉末,在气雾化水冷制粉平台上试制了3种铜镍锡合金粉末,并对粉末的制备工艺、粉体特性及两者之间的影响关系进行研究。结果表明,冶炼合金时,合理的原料添加顺序能节省冶炼时间,减少氧化烧损;适当提高冶炼温度可以增加合金熔液的流动性,保证雾化过程的顺利完成;雾化时,若雾化气体压力较大则会在气流上方形成负压区,导致合金熔液上翻,控制雾化压力由小到大可以避免这种现象。最终获得的合金粉末球形度好,颗粒较细,-200目的粉末占60%以上,DTA曲线分析合金熔点在780～833℃,其特性能满足钎焊用粉的使用要求。     

紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末的特性表征

采用紧耦合真空气雾化法制备Fe-Cr合金粉末,通过不同目数的筛网进行筛分,得到0~25 μm、25~53μm、53~105 μm、105~150 μm四个粒度段的粉末.使用氧氮分析仪、碳硫分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪分析雾化前后粉末化学成分,测定全粒度段及各粒度段的氧含量变化情况;采用扫描电镜、激光粒度仪等分析测试手段观察粉末表面形貌及表面微观组织并测定粉末粒径.结果表明:紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr金属粉末化学成分可精确控制,全粒度段氧含量为0.024wt.%;冷却速度随粉末粒径的减小呈现指数级增长,随着粉末粒度段的增大,表面组织主要由胞状晶、柱状晶向树枝晶发展;各粒度段氧含量随粒径增大逐渐减小;空心粉的形成主要与袋式破碎机制和晶粒凝固收缩差有关.     

液体金属和合金的盐雾化

介绍了作者发明的一种新型的流体金属和合金的雾化制粉方法,即采用含有固体盐（NaCl）颗粒的高速气流对液体金属或合金进行雾化得到粉末的方法（简称为固体雾化法）。通过对几种金属和合金粉末制备工艺的研究得到如下结论;在同等气体压力和流量条件下,采用含有固体盐颗粒的高速气流雾化金属熔体制得的粉末比不含固体盐颗粒的高速气流雾化制得的粉末的粒度细得多,而且粉末粒度分布较窄,粉末冷却速度较大,采用固体盐雾化法制务金属粉末时,盐的流率愈大、流速愈快、粒度愈细,则雾化制得的粉末粒愈细。     

锡粉多级雾化研究

在Ⅰ型多级雾化-快速凝固装置上首先研究了喷嘴液流直径对粉末平均粒度的影响,再用正交实验方法研究了其他主要工艺因数对纯锡粉多级雾化效果的影响。结果表明,喷嘴液流直径的影响不很敏感和显著,而在喷嘴液流直径为一定值(2mm)的条件下,旋转盘转速和过热温度对粉末平均粒度影响最大,喷射高度和过热温度对粉末形状系数和标准偏差有显著影响。纯锡粉多级雾化的最佳工艺为:过热温度350K,喷射高度85mm,气体压力0.8MPa,旋转盘转速4000r/min。     

M42高速钢粉末级配规律和注射成形工艺参数优化

研究了M42高速钢粉末的粒度级配对粉末振实密度的影响规律,并采用正交试验法研究了注射温度、注射压力、注射流量、保压压力及其交互作用对注射坯质量的影响．试验结果表明,粗细粉末进行级配能够有效提高粉体的堆积密度．与-400目粉末相比,＋140目与-400目的原料粉末通过级配,振实密度可提高44．3％～56．4％．注射工艺参数正交试验发现注射温度、保压压力及其交互作用对注射坯质量的影响最为显著．试验确定的标准长方体弯曲试样最佳注射工艺参数为：注射温度160℃、注射压力82MPa、注射流量42％及保压压力31MPa．     

热氧化环境对微米铝镁合金粉活性的影响

为研究热氧化环境对微米铝镁合金粉活性的影响,研究了雾化微米铝镁合金粉71℃热氧化作用下粒度及铝镁比对活性影响的变化规律,同时通过建模对样品的氧化壳厚度变化进行计算.使用激光粒度仪、扫描电镜及能谱仪、X光透射扫描等手段,对雾化微米铝镁合金粉进行粒度、形貌、成分测试,利用气体容量法对热氧化后合金粉的活性变化进行研究.结果表明,在71℃热氧化环境中,雾化微米铝镁合金粉的活性随粒度增加而降低,随铝镁合金比的升高而降低,但在氧化24 h后,其活性基本保持稳定.      

铸造工艺参数对半连续铸造A390合金管坯宏微观组织的影响

采用半连续铸造方法制备了A390合金管坯.研究了铸造速度和铸造温度对A390合金管坯宏微观组织的影响.结果表明:随着铸造速度由90 mm/min提升至120 mm/min、铸造温度由800℃增加至850℃,管坯中初生Si宏观分布趋于均匀,初生Si颗粒的平均尺寸逐渐减小.截面尺寸为164 mm/60 mm的半连续铸造A390合金管坯的最佳铸造工艺参数为:铸造速度110 mm/min、铸造温度850℃,可以获得初生Si宏观分布均匀、初生Si颗粒平均尺寸不超过26μm的管坯,管坯内侧的抗拉强度为264 MPa,延伸率为0.5%.