气固两相流雾化法制备微细不锈钢粉末

采用含有固体食盐颗粒的气固两相流雾化工艺制备不锈钢粉末,并讨论了金属液流量、固体介质流量、气体介质流量以及气压等工艺参数对粉末粒度和形貌的影响.研究结果表明:在同等气体压力和流量的条件下,与普通气体雾化相比,气固两相流雾化所得不锈钢粉末具有更小的粒度和更好的球形度;随着气体介质流量及压力的增加,所制备的不锈钢粉末粒度越小,粉末的分布更集中;随固体介质盐流量的增大,所得粉末的粒度呈现先减小后增大的趋势.在熔体温度为1550℃～1 600℃,气体压力为0.9 MPa,气体介质流量为6 m3/min,金属液流量为42 g/s,盐流量为58 g/s条件下,制备出平均粒径为20 μm和球形度良好的不锈钢粉末.     

固气两相流雾化工艺规律

采用高压氮气为气相雾化介质,分别以NaCl颗粒和Fe粉为固相雾化介质,对Al-Si合金、金属Zn进行固气两相流雾化实验,系统研究了工艺参数对粉末平均粒度和形貌的影响规律.结果表明,固气两相流雾化存在最佳的固/气流率比,采用的固体介质颗粒只有既达到较高的浓度又具有较高速度,才能极大地提高雾化效果.同时,较高密度的固体介质、低金属液流量有利于获得平均粒度细小、形貌复杂、粒度分布更集中的金属粉末.     

快速凝固雾化工艺对铝合金粉末形貌和粒度分布的影响

利用气体雾化法制备铝合金粉末,通过扫描电镜和机械筛分法对金属粉末的表面形貌和粒度分布特点进行了系统地考察.探索出一种较佳的雾化工艺.结果表明,利用气体雾化法制备的粉末,其尺寸及形状不是很均匀,粉体粒度分布呈正态分布.并对各参数影响规律作了比较讨论.     

TiAl预合金粉末的表征和后续致密化显微组织特点

采用感应熔炼气体雾化法制备了TiAl预合金粉末.粉末粒度主要分布在100-250 μm,呈正态分布,粉末平均粒度为120.7 μm.TiAl预合金粉末的相组成与粒度分布有关,γ相所占比例越高,预合金粉末粒度越大.小粒度的预合金粉末主要由α2相组成;预合金粉末在温度高于500℃时效处理,发生α2→γ转变.TiAl预合金粉...     

气体雾化法制取NiPdCrBSi钎料粉末的工艺

介绍了用气雾水冷法制取NiPdCrBSi钎料粉末的实验装置及工艺过程。选用的是环缝式自由降落喷嘴,即雾化气体在离开喷嘴前作旋转运动,在聚焦点形成旋转气流．金属流毫无限制地从中间浇注口落到旋转气体的交点上,使金属流雾化破碎成粉末。选择合适的喷嘴工艺参数有助于提高雾化效率。通过实验确定了喷嘴的主要工艺参数：喷嘴雾化顶角为45°,喷嘴间隙0．12mm,金属流直径4mm。此外,还分析了雾化气体压力对雾化粉末粒度的影响,在其它条件不变的情况下,气体压力越高,其运动速度越大,生成粉末的粒度就越细小。     

高能球磨与射频等离子体球化制备TiAl合金球形微粉

以雾化法制备的大粒度TiAl预合金粉末为原料,采用高能球磨与射频等离子体球化工艺制备出TiAl合金微细球形粉末,并研究了其粉末特性.结果表明,采用上述工艺制备的TiA1合金粉末球形率高;粒度可控,数均粒径可控制在10～60 μm范围内;粉末粒径分布窄,粒度分布均匀度指数约为0.63.粉末氧含量随粒度降低而逐渐增加,数均粒径为31.5 μm的合金粉末的氧含量约为2.44‰;数均粒径为15.6 μm的合金粉末的氧含量约为3.51‰.制备的球形TiAl合金粉末主要由a2相及少量的y相组成;粉末颗粒间成分均匀性良好,颗粒内部为均匀等轴晶组织,随着粉末粒度减小,晶粒组织趋于细化.     

一种制备磁性粉末的新技术--均匀颗粒成型法

采用均匀颗粒成型法（Uniform Dropler Spray-UDS）制备Fe基合金粉末，该方法制备的颗粒粒度分布均匀，性能一致，大大优于传统的粉末制备方法（如破碎法、气雾化），具有广阔的应用前景。本文分析了粉末制备过程中颗粒尺寸的影响因素，结果表明：颗粒的大小主要取决于坩埚底部小孔、坩埚内外气体压强差以及振荡频率三个独立变量。     

基于Laval喷嘴的层流气雾化法工艺参数探索及粉末性能研究

基于Laval喷嘴的层流气雾化技术可以高效制备高性能金属粉末,但目前对这种技术的各项工艺参数及粉末性能尚未有系统性研究。本工作使用基于Laval喷嘴的层流气雾化制粉设备制备了AlSi10Mg合金粉末,同时使用传统分析方法和X射线计算机断层扫描技术分别研究了雾化气体压力以及导流管内径对粉末整体形貌、三维形貌、球形度、粒度分布、物理性能及内部缺陷的影响,并结合数值模拟进行机理性解释。结果表明,基于Laval喷嘴的层流气雾化技术制备的AlSi10Mg粉末性能较好,由于在较高的雾化气体压力和较窄的导流管内径条件下气液流量比更高,金属熔体更易发生破碎,故制备的粉末球形度更好,粒度分布较窄,细粉收得率可接近50%,不规则粉末及空心粉较少。     

双级雾化快速凝固高硅铝合金粉末形貌及组织特征

采用双级雾化装置制备了四种铝合金粉末，分析了粉末的粒度组成，颗粒形貌和微观组织，计算了粉末的冷却速度，双级雾化粉末的平均粒度比单级气体雾化粉末细两倍，平均冷却速度高一个数量级；Ａｌ－Ｓｉ二元合金中，细小颗粒的微观组织主要由不同Ｓｉ含量的块状过饱和固溶体组成。     

电极感应熔炼气雾化制备Ti-6Al-4V合金粉末的性能及其表征

采用国产自行研制的无坩埚电极感应熔炼气体雾化(EIGA)设备制备Ti-6Al-4V合金粉末,实验使用环孔型和环缝型两种气雾化喷嘴,改变雾化压力和熔炼功率,设计四组工艺参数,研究雾化工艺对粉末性能的影响规律。根据激光选区熔化(SLM)对粉末的要求,将筛分得到的粒径小于53 μm的粉末进行表征,采用MASTERSIZE 2000激光粒度分析仪分析不同雾化工艺制备粉末的粒度分布,采用欧奇奥500NanoXY+HR型粒度粒形分析仪对粉末的粒形进行量化表征分析。结果表明,采用环缝型喷嘴、5 MPa的雾化压力和25 kW的熔炼功率的工艺参数组合制备的粉末效果最佳,得到的粉末粒径较小且分布集中,粉末粒度呈近似正态分布,D10、D50和D90分别为19.4 μm、31.9 μm和51.5 μm;粉末的球形度较高,粉末圆度的平均值为90.6%,欧奇奥钝度的平均值为92.7%,超过80%的粉末赘生物指数为0,卫星粉较少。通过XRD、SEM、EDS能谱和氧氮仪等手段对粉末进一步分析,发现粉末内部组织为不同取向的针状α′马氏体,空心粉含量较少,粉末成分无损耗且氧含量较低。对该粉末进行ＳＬＭ成形,成形件致密度达到99.02%,表面粗糙度为4.98 μm,显微硬度为352.5 HV0.5。     

Solid atomization technology and process of molten metal and alloy

A novel solid atomization technology,which using high velocity gas jet-stream rich in solid salt particles as atomization medium,was developed.The results show that using this novel atomization process can produce various metal and alloy powders with finer paricle size,finer microstructures and higher cooling rate than those powders produced by the conventional gas atomization technology.     

Effect of closed-couple gas atomization pressure on the performances of Al-20Sn-1 Cu powders

Al-20Sn-1 Cu powders were prepared by gas atomization in an argon atmosphere with atomizing pressures of 1.1 and 1.6 MPa.The characteristics of the powders are determined by means of dry sieving,scanning electron microscopy (SEM),optical microscopy (OM),and X-ray diffractometry (XRD).The results show that the powders exhibit a bimodal size distribution and a higher gas pressure results in a broad size distribution.All particles in both cases are spherical or nearly spherical and satellites form on the surface of coarse particles.Dendritic and cellular structures coexist in the particle.With decreasing particle diameter,the secondary dendrite arm spacing (SDAS) decreases and the cooling rate increases.The particles processed under high gas atomization pressure (1.6 MPa) exhibit a lower SDAS value and a higher cooling rate than those of the same size under low gas atomization pressure (1.1 MPa).The XRD results show that the Sn content increases with decreasing particle size.     

Temperature induced porosity in hot isostatically pressed gamma titanium aluminide alloy powders

In this study the occurrence of temperature induced porosity (TIP) in hot isostatically pressed (HIP) compacts of different gamma Titanium aluminide alloys was investigated. Two gamma Titanium aluminide alloys Ti-48.9at.%Al and an advanced Niobium containing alloy Ti-46at.%Al-9at.%Nb have been atomized by gas atomization and by centrifugal atomization in an inert gas atmosphere. The alloy powders were studied regarding porosity and the content of inert gas entrapped in the powder particles. Selected powder batches were hot isostatically pressed at 1280 °C and were investigated with respect to TIP evolution after a high temperature exposure to 1390 °C for short and long time periods. It was found that gas atomized Titanium aluminide alloy powders contain a certain amount of atomization gas, the concentration of which increases with the powder particle size. The amount of inert gas entrapped in centrifugally atomized powders is higher as compared to powders produced by gas atomization. The occurrence of TIP after high temperature annealing of the HIP’ ed compacts depends on the grain size, the processing medium (Argon or Helium), the amount of entrapped inert gas and the annealing time. Guidelines are presented for minimizing or prevention of TIP in γ-TiAl alloys processed by powder metallurgy.     

气雾化制备非平衡态铝合金粉末冷却速度的计算(英文)

依据对流换热原理,对超音速气体雾化非平衡态铝合金粉末的冷却速度进行了理论计算.获得了一个较简单的理论计算公式,其表达式为|dTd/dt|=12/p·Cp·(Td-Tf)·kg/d2.根据理论公式,氩气和氦气雾化制备铝合金粉的冷却速度分别为104～107和105～108K、s,其结果与前期科研者的计算结果相符,且计算公式更简化.对于氩气雾化制各Al-NiCe-Fe-Cu合金而言,获得非晶态粉末其临界冷却速度为3.74×109K/S.通过测定合金晶态粉末的二次枝晶臂间距,并利用冷却速度和枝晶臂间距之间的经验关系,验算了合金粉末的冷却速度.其结果与理论计算相吻合.     

Cu-20%Co合金雾化液滴的凝固组织特征

对Cu-20%Co合金进行了高压气体雾化快速凝固实验,获得了富Co相以微细球形粒子形式分布于基体的Cu20%Co合金粉末.富Co相粒子的尺寸随着粉末尺寸的增加而增大.在凝固过程中,富Co相液滴受固-液界面推斥;凝固后,Co相粒子主要分布于晶界.由于富Co液相的表面能较高,液-液相变时弥散相液核通常在雾化液滴内部形成,并在温度梯度的作用下向雾化液滴中心迁移,从而导致在粉末表面形成很薄的富Cu基体相层.     

气雾化参数对SLM用1720 MPa级马氏体时效钢粉末特性的影响

利用真空感应熔炼气雾化法制备1720 MPa级马氏体时效钢粉末,研究雾化压力、过热度、气体加热温度对粉末特性的影响。结果表明,当雾化压力较高、过热度较高、气体加热温度较高的情况下,金属粉末的细粉收得率较大,松装密度较高,流动性较好。最佳雾化参数为漏嘴孔径ϕ5 mm、雾化压力5.0 MPa、过热度245 K、雾化气体温度100 ℃。该工艺条件下的时效钢粉末球形度良好,粉末流动性为20.15 s/50 g,松装密度为4.23 g/cm。     

气雾化制备金属粉末的研究进展及展望

金属粉末作为增材制造的关键原材料,其品质很大程度上决定了产品最终质量.气雾化制粉技术所制备的粉末具有粒度细小、球形度高、氧含量低等优点,已成为增材制造高性能金属构件的主要原材料.本文综述了气雾化制粉技术的基本原理与特点,总结了近年来气雾化制粉用喷嘴结构类型、气体流场结构与仿真模拟、粉末质量调控及工艺参数控制等方面的研究...