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1.
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等离子旋转电极雾化工艺制备FGH96合金粉末颗粒的组织
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刘建涛 张义文《材料热处理学报》,2012年第33卷第1期
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采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等多种手段对等离子旋转电极雾化工艺(PREP)制备的不同粒度FGH96合金粉末显微组织进行研究,结果表明:200～300μm的粉末颗粒凝固组织呈现典型的树枝晶特征,-50μm的粉末颗粒凝固组织呈现典型的胞状晶特征;粉末在快速凝固过程中会析出不同形貌的亚稳碳化物MC’,不同形貌的MC’碳化物化学组成和点阵常数具有一定的差异。
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2.
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氩气雾化法制备FGH96高温合金粉末颗粒的凝固组织 被引次数：1
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胡文波 贾成厂 胡本芙 田高峰 黄虎豹《粉末冶金材料科学与工程》,2011年第16卷第5期
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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≥40μm时,颗粒之间出现凸起式粘结、包覆式粘结以及葫芦式粘结,其中凸起式粘结是主要的粘结形式。原始粉末颗粒的表面与内部形貌显示,在颗粒尺寸d≤30μm时主要是微晶和胞状晶;当颗粒尺寸d≥30μm时,随着颗粒尺寸增大,组织逐渐由胞状晶向树枝晶转变,并且"多点形核"产生的放射状树枝晶的数量增多。树枝晶的二次枝晶臂距λ与颗粒尺寸d之间呈线性关系:λ=0.766+1.61×10-2 d。粉末凝固冷却速率在103~105 K/s范围,高于传统显微组织的冷却速率,低于产生特殊显微组织的冷却速率;因此出现传统的树枝晶、胞状晶组织,但更加细小,未出现特殊的显微组织,却产生了1~2μm的微晶组织。
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3.
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等离子旋转电极雾化FGH95高温合金原始粉末颗粒中碳化物的研究 被引次数：1
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胡本芙 陈焕铭 李慧英 宋铎《材料工程》,2003年第1期
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利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对等离子旋转电极雾化（PREP）FGH95高温合金原始粉末颗粒中的碳化物进行研究，并分析了PREP FGH95合金原始粉末颗粒中碳化物在凝固过程中的形成机理，结果表明：粉末颗粒内部中存在MC′型碳化物及微量Laves相和M3B2相， MC′型碳化物形态有块状，条状，花朵状，草书状，粉末颗粒的冷却速率以及已凝固基体在枝晶间所产生的内应力，是导致粉末颗粒中MC′型碳化物形态多样，复杂的一个重要原因。
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4.
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镍基高温合金粉末颗粒的凝固组织研究 被引次数：2
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胡本芙 李慧英 吴承建 章守华《金属学报》,1990年第26卷第5期
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本文按粒度分级研究了PGH95镍基高温合金粉末颗粒的显微组织和析出相。随着粉末颗粒尺寸减小,冷却速度增加,颗粒的凝固组织从树枝晶为主的方式逐渐转变为胞状晶为主方式。主要析出相为MC型碳化物,其形态随颗粒尺寸不同而呈多样性。还发现少量硼化物,Laves相和一次γ′相,它们往往与MC碳化物伴生存在,粉末颗粒中相析出特征与其成分,凝固条件、显微组织密切相关。
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5.
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电极感应熔化气雾化粉末特性及液滴尺寸影响因素的研究
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《稀有金属材料与工程》,2020年第6期
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对电极感应熔化气雾化(electrode induction melting gas atomization,EIGA)工艺制备的镍基高温合金粉末的物理特性,凝固组织以及内部元素分布进行研究;理论分析了EIGA制粉一次雾化过程中液滴尺寸的影响因素;根据对流换热原理计算了该工艺中不同尺寸粉末的冷却速率。结果表明:EIGA粉末以近球形为主,霍尔流速为13.4 s/50 g,D90=121.5μm。粉末表面和内部凝固组织显示,随着粉末尺寸的增大,组织均由微晶向胞状晶和树枝晶转变。同时颗粒表面组织之间的间隙不断加深,粉末光滑度下降。在雾化气压为4 MPa条件下,粉末尺寸与冷却速率的关系为:■。粉末内部没有明显的成分偏析现象,但晶轴和晶间的元素分布略有差别。晶轴上Ni、Al、Co、C元素含量较晶间高,晶间的Ti、Mo、Cr、Nb元素含量更高。
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6.
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电极感应熔化氩气雾化中液滴尺寸影响因数及粉末特性的研究
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杨乐彪 任晓娜 夏敏 孙海涛 吕晓安 葛昌纯《稀有金属材料与工程》,2020年第49卷第6期
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本文对电极感应熔化气雾化(Electrode induction melting gas atomization,缩写EIGA)工艺制备的镍基高温合金粉末的物理特性,凝固组织以及内部元素分布进行研究分析；理论分析了EIGA制粉一次雾化过程中液滴尺寸的影响因数；根据对流换热原理计算了该工艺中不同尺寸粉末的冷却速率。结果表明：EIGA粉末以近球形为主,霍尔流速为(13.4s/50g),D90=121.5μm。粉末表面和内部凝固组织显示,随着粉末尺寸的增大组织均由微晶向胞状晶和树枝晶转变。同时颗粒表面组织之间的间隙不断加深,粉末光滑度下降。在雾化气压为4MPa条件下时,粉末尺寸与冷却速率的关系为：。粉末内部没有明显的成分偏析现象,但晶轴和晶间的元素分布略有差别。晶轴上Ni、Al、Co、C元素含量较晶间高,晶间的Ti、Mo、Cr、Nb元素含量更高。
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7.
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PREP法制备球形NiTi合金粉末的特性及显微组织
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沈垒 陈刚 赵少阳 殷京瓯 谈萍 葛渊 李增峰 汤慧萍 周全《粉末冶金材料科学与工程》,2017年第22卷第4期
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以NiTi合金棒材为原料,采用PREP法(plasma rotating electrode process,等离子旋转电极雾化法)制备球形镍钛(NiTi)合金粉末,粉末粒度主要分布在60~125μm之间。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与差示扫描量热分析(DSC)等,对不同粒度的NiTi粉末显微组织进行表征。结果表明,粒径较大颗粒(≥178μm)的冷凝组织为胞状晶组织,小尺寸颗粒(≤40μm)表面光滑,无明显结晶组织;大尺寸颗粒主要以B2相为主,同时含有少量Ni_3Ti、NiTi_2二次相,随粉末粒度减小,二次相的生长受到抑制;不同粒径的NiTi合金粉末由于冷却速率不同最终导致相变点温度不同,粒度≥178μm的大颗粒粉末由于发生共析反应生成二次相,使得B2-NiTi相内Ni含量减少,最终导致该粉末的相变点温度高于粒度≤40μm粉末的相变点温度。
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8.
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等离子旋转电极雾化熔滴的热量传输与凝固行为 被引次数：4
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陈焕铭 胡本芙 余泉茂 张义文《中国有色金属学报》,2002年第12卷第5期
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建立了在等离子旋转电极雾化 (PREP)制取合金粉末的过程中雾化熔滴的轨道运动方程 ,讨论了雾化熔滴在凝固过程中的热量传输与凝固行为 ,并确定了定量计算换热系数所需的雾化熔滴初始速度。用数值求解方法计算了FGH95高温合金雾化熔滴在PREP过程中的速度及其在凝固过程中的温度、固相分数、冷却速率等凝固参数。结果表明 :在作者提出的工艺参数下 ,FGH95合金熔滴的冷却速率达 10 4 K/s量级以上 ,合金过热度对冷却速率的影响主要在全液态阶段 ,而冷却速率和固相分数对氩氦气体的混合比例极其敏感
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9.
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氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特征
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高正江 张国庆 李周 袁华 许文勇 张勇 刘娜《粉末冶金技术》,2011年第29卷第2期
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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。小尺寸AA粉因溶质固溶极限增大和晶粒细化,显微偏析分散度大大提高,具有优良的显微组织和化学均匀性。AA粉γ相的点阵常数约为0.359 10~0.359 36nm。
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10.
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PREP工艺参数对AlSi10Mg铝合金粉末性能的影响
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刘少伟 段望春 董兵斌《有色金属工程》,2019年第9卷第9期
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利用等离子旋转电极雾化技术制备了AlSi10Mg铝合金粉末，研究了电极棒转速、直径、等离子弧电流及雾化介质对粉末性能的影响。结果表明，粉末粒度随着电极棒转速与直径的增大而减小，粒度呈正态分布，主要集中在74-150 μm之间。随着电流的增大，片状粉末增加，在电流为360 A时片状粉末Si、Mg元素烧蚀严重。增大雾化介质中氦气比例，粉末冷却速度增加，粉末粒度略微细化。通过粉末SEM形貌发现，粉末表面为发达的花瓣状胞状晶组织，后期可以增大氦气比例加快粉末冷却速度，得到表面更加光滑的球形粉末。
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11.
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PREP法制备球形CuAl10Fe3铜合金粉末的性能表征
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《材料导报》,2019年第22期
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采用等离子旋转电极雾化技术制备球形Cu Al10Fe3铜合金粉末,利用激光粒度分析仪、ON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Cu Al10Fe3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,Cu Al10Fe3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Cu Al10Fe3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,Cu Al10Fe3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。
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12.
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等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末的预热处理 被引次数：8
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陈焕铭 胡本芙 李慧英 宋铎《中国有色金属学报》,2003年第13卷第3期
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在不同热处理制度下对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒进行预热处理，并对热处理粉末颗粒微观组织、碳化物析出相及γ相的变化规律进行研究。结果表明：随着预热处理温度升高，树枝晶组织逐渐消失，γ相由圆形逐渐转变为方形，粉末颗粒中的MC′型亚稳碳化物发生分解和转变，析出稳定的MC，M23C6及M6C型碳化物。M23C6碳化物的析出温度为950℃，M23C6与M6C碳化物的相互转变温度为1000～1050℃，M23C6和M6C的溶解温度为1100℃。
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13.
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镍基高温合金快速凝固粉末颗粒中MC型碳化物相的研究 被引次数：2
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胡本芙 陈焕铭 宋铎 李慧英《金属学报》,2005年第41卷第10期
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对等离子旋转电极雾化（PREP）法制备的FGH95镍基高温合金粉末中碳化物的形态、结构、成分及其稳定性进行了实验研究，分析了粉末颗粒凝固过程中的热学参数和非平衡溶质分配对碳化物形成过程的影响．结果表明：快速凝固FGH95合金粉末中亚稳MC型碳化物形态的几何完整度随粉末颗粒尺寸减小由规则形态向复杂形态变化，不同尺寸粉末颗粒中碳化物的形态和数量决定于凝固过程中热学参数的变化和非平衡溶质分配系数的不同．亚稳MC型碳化物在加热作用下发生分解及合金元素再分配，其形态由复杂形状为主转变为规则形态的稳定MC型碳化物．
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14.
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等离子旋转电极雾化熔滴凝固过程的数值计算
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陈焕铭 胡本芙 李慧英《兵器材料科学与工程》,2005年第28卷第1期
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在Newton冷却模型的基础上,用数值求解方法计算了FGH95高温合金在等离子旋转电极雾化(PREP)过程中雾化熔滴的温度、固相分数、冷却速率等凝固参量随工艺参数的变化规律。结果表明:合金过热度对凝固参量的影响主要在全液态阶段,电极棒转速大小对熔滴凝固过程有一定影响,而雾化熔滴的冷却速率及固相分数等对氩氦气体的混合比例极为敏感。
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15.
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等离子旋转电极雾化法制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金粉末
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邝泉波 邹黎明 蔡一湘 刘辛 程军 易健宏《材料工程》,2017年第45卷第10期
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旨在制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn粉末,为后续粉末高温钛合金构件的制备奠定基础。首先采用真空自耗电弧熔炼(VAR)技术制备Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金铸锭,对铸锭进行化学成分检测,并分析其合金元素损耗、成分均匀性以及显微组织和物相组成。利用制得棒料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP),选取不同转速制备得到钛合金粉末,将粉末筛分成不同粒度范围。研究了棒料转速与粉末理化性能间的关系。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)分别分析了粉末的物相组成、形貌和微观组织。研究表明:通过独特的压制电极设计,可制得成分均匀、元素损耗小的钛合金铸锭,且各合金元素含量满足国标的要求。铸锭微观组织为层片状结构,基体中存在少量大小不均的Ti5Si3硅化物相。PREP法制得的钛合金粉末呈正态分布,且球形度好,无空心球和卫星球。随着转速增加,小颗粒粉末占比增加,大颗粒粉末占比大幅度降低。粉末颗粒以胞状组织为主,存在少量的枝晶。合金粉末主要由α′马氏体相组成。相比合金铸锭,粉末中各合金元素略有损耗,O元素质量分数小于0.1%,有利于制得高性能的粉末钛合金。
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16.
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锆对急冷凝固FGH96合金粉末显微组织和元素偏析的影响
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胡鹏辉 刘国权 马文斌 胡本芙 张义文 刘建涛《粉末冶金材料科学与工程》,2012年第6期
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采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及其附带的能谱仪,对不同Zr含量的急冷凝固FGH96合金粉末的显微组织、热学凝固参数和枝晶间合金元素偏析进行研究。结果表明:通过调整Zr含量,可以改变粉末颗粒内部树枝晶、胞状长大晶和微晶凝固组织的比例;粉末凝固组织形态主要取决于冷却速率T-、固液界面前沿温度梯度G和长大速度R;不同Zr含量的FGH96合金粉末颗粒中,Mo、Nb、Ti、Zr等元素富集于枝晶间,Co、Cr、W和Ni富集于枝晶轴,随Zr含量增加,Ti、Nb、Zr等元素的枝晶偏析程度减小。
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17.
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PREP法制备高温TiAl预合金粉末及其致密化坯体组织研究
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贺卫卫 汤慧萍 刘 咏 奚正平 贾文鹏 刘海彦《稀有金属材料与工程》,2014年第43卷第11期
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采用等离子旋转电极雾化(PREP)法制备了高温Ti Al预合金粉末,该粉末粒度主要在46~150μm之间,其粒度呈现双峰分布。高温Ti Al预合金粉末的快速冷凝组织及相组成与粒度有关,一般大粒径粉末冷凝组织为枝状结构,小粒径粉末呈光滑状;该预合金粉末相主要由α2相组成,小于46μm粒径的粉末含有一定β相,大于200μm粒径的粉末出现γm相。不同粒度的粉末由于不同的相组织结构对热等静压致密化坯体组织具有一定遗传效应,粗粒度粉末在热等静压后坯体中易形成原始粉末颗粒边界或粗化的片层组织。
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18.
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PREP工艺参数对3D打印用AlSi10Mg铝合金粉末性能的影响
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《有色金属工程》,2019年第9期
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利用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备了AlSi10Mg铝合金粉末,研究了电极棒转速、直径、等离子弧电流及雾化介质对粉末性能的影响。结果表明,粉末粒度随着电极棒转速与直径的增大而减小,粒度呈正态分布,主要集中在74～150μm。随着电流的增大,片状粉末增加,在电流为360A时片状粉末Si、Mg元素烧蚀严重。增大雾化介质中氦气比例,粉末冷却速度增加,粉末粒度略微细化。通过粉末扫描电子显微镜(SEM)形貌发现,粉末表面为发达的花瓣状胞状晶组织,后期可以增大氦气比例加快粉末冷却速度,得到表面更加光滑的球形粉末。
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19.
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火花等离子体放电制备高温合金细粉新技术 被引次数：4
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于军 葛昌纯 孟璐璐 沈卫平 燕青芝 孟月东《金属学报》,2008年第44卷第7期
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提出了火花等离子体放电(SPD)制备高温合金细粉新技术,并设计了样机.该方法与常用的高温合金制粉方法一等离子旋转电极法和氩气雾化法的原理不同,与之相比,该方法冷速更快,可制备粒度更细小的粉末,且设备简单.对2种高温合金进行制粉,实验表明:该方法制备的粉末粒度分布窄、球形度高、粉末颗粒表面光滑、看不到枝晶、颗粒内部是球状晶凝固组织,从而组织更均匀.
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20.
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快速凝固FGH95合金粉末的非平衡溶质分配
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陈焕铭《宁夏工程技术》,2005年第4卷第3期
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测定了用等离子旋转电极雾化工艺方法生产的FGH95合金粉末颗粒的枝晶偏析，并运用显热容法计算了合金粉末颗粒快速凝固过程中的非平衡溶质分配系数．结果表明：FGH95合金粉末颗粒枝晶间富Mo、Nb、Ti元素而贫Ni、Co、W元素；随着粉末颗粒尺寸的减小，溶质分配系数远离平衡值的程度增大，枝晶偏析也明显减小．
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