不同方法制备的球形铸造碳化钨粉末的性能研究

球形铸造碳化钨粉末是一种新型的超耐磨陶瓷颗粒材料,对比研究了不同方法制备的球形铸造碳化钨粉末的化学成分、显微形貌、微观组织、相结构、显微硬度、流动性以及松装密度等特性。结果表明:相对等离子重熔球化法和感应重熔球化法而言,等离子旋转电极雾化法制备的球形铸造碳化钨的总碳含量与共晶碳含量理论值的偏差最小、游离碳和杂质含量最低;粉末颗粒内部更致密、共晶组织更细密、显微硬度最高。感应重熔球化方法制得的粉末流动性最好、松装密度最大。     

PREP法制备高Nb-TiAl粉末工艺研究及粒度预测

本文系统研究了等离子旋转电极工艺参数对制备高Nb-TiAl粉末粒度及分布的影响,决定制备粉末粒度大小的主要工艺为电极棒料转速和棒料直径。提高电极棒料转速和直径,都有利于提高高Nb-TiAl金粉末中细粉（小于75μm）的收率,并使粉末的粒度分布由单峰分布转变为双峰分布。通过分析制备高Nb-TiAl粉末颗粒的形成条件,结合材料及制粉工艺参数,并对比实际粉末颗粒平均粒径,修正计算公式,获得等离子旋转电极工艺制备高Nb-TiAl粉末平均粒径的经验公式。     

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 ,还对所生产的球形镍基高温合金粉末的性能进行了检测     

Ti?Al?8V?5Fe合金粉末的制备及性能

为制备3D打印用粉末原料,选用真空自耗电弧熔炼技术制备的无“β斑”Ti?1Al?8V?5Fe（Ti185）合金锭,经高温锻造成?100 mm棒材作为电极棒,采用等离子旋转电极雾化技术制备球形Ti185合金粉末,利用振动筛分法、扫描电子显微镜、X射线衍射分析等手段对粉末性能进行表征。结果表明:Ti185合金粉末粒度分布较宽,主要在44～150 μm之间,粉末的氧含量（质量分数）≤0.14%,粒度≤44 μm粉末的收得率为11.6%。粒度≤150 μm粉末的流动性为24.79 [s?(50 g)?1],松装密度为2.79 g?cm?3,振实密度为2.99 g?cm?3。等离子旋转电极雾化技术冷却速度快,所制备的Ti185合金粉末均为β相,粉末颗粒球形度较高,基本无卫星粉。此外,粒度≥124 μm的粉末表面为胞状枝晶组织,存在少量很浅的凸凹不平的微小缩孔,内部组织为快速凝固形成的胞状结构,晶界粗大明显,呈多点形核特征。随着粉末粒度的减小,冷却速度提高,粉末颗粒表面的胞状枝晶组织逐渐减少,粒度44 μm以下粉末颗粒的表面较光滑,内部组织形核点明显增多且呈现放射状生长趋势,组织明显细化。     

PREP工艺参数对FGH95高温合金粉末特性的影响

研究了采用等离子旋转电极工艺制取FGH95高温合金粉末时各主要工艺参数对粉末平均粒度及其分布的影响。粉末的平均粒度主要取决于棒料的转速，且随棒料转速的增加而减小。粉末粒度的分布则与棒料转速、等离子弧电流强度以及等离子枪与棒料端部的距离等工艺参数有关。提高棒料转速、减小等离子弧电流强度或等离子枪与棒料端部的距离，均可使粉末粒度的分布范围变窄。     

EIGA和PREP制备M62轴承钢粉末

采用电极感应熔炼气雾化法(electrode induction melting gas atomization,EIGA)和等离子旋转电极雾化法(plasma rotating electrode process,PREP)分别制备出了高纯度M62轴承钢粉末,利用激光粒度分析仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜对M62轴承钢粉末的粒径分布、氮氧含量、微观形貌进行了对比分析。结果表明：两种粉末都以球形粉为主,其中PREP制备的粉末(M62-PREP)球形度更高,而EIGA制备的粉末(M62-EIGA)中卫星粉和不规则粉末的比例较多;M62-PREP粉末的中值粒度(D₅₀)为108.11μm,明显高于M62-EIGA粉末的中值粒度(D₅₀=38.68μm)。两种粉末成分分布均匀,无明显元素偏析,其中M62-EIGA粉末颗粒内部的晶粒更细,两种粉末都具有良好的流动性。预合金电极棒、M62-PREP粉末、M62-EIGA粉末的N含量(质量分数)分别为0.0070%、0.0072%、0.0068%,N元素的含量变化不大;M62-PREP粉末的O含量(质量分...     

镍基高温合金球形粉末制备发展现状

镍基高温合金球形粉末制备方法主要有等离子旋转电极制粉技术（PREP法）、真空感应熔化气雾化法(VIGA法)、离子雾化法（PA法）和电极感应气体雾化法（EIGA法）等。本文归纳了镍基高温合金球形粉末的发展现状,分别对球形粉末制备技术、粉末筛分和除杂、粉末相关设备及公司发展现状等进行介绍,分析了镍基高温合金球形粉末面临的问题并展望其前景,以期为制备高品质球形粉末提供参考。     

激光3D打印TC4球形合金粉末的制备

采用真空旋转电极气雾化法(EIGA)制备激光3D打印用TC4钛合金球形粉末,利用SEM、XRD、EDS、激光粒度分析仪、霍尔流速计等分析方法对制得球形粉末的形成机制、表面微观组织、成分、相组成、粒度分布、流动性和松装密度等进行了研究,结果表明:在工艺参数为感应功率60k W,雾化气压6.0MPa条件下,EIGA法成功制备了激光3D打印用TC4钛合金球状粉末,粉末球形度达到98%以上,含氧量(质量分数)为0.09%;合金粉末中Ti、Al、V等元素分布均匀,粉末颗粒表面物相为密排六方α'-Ti单相固溶体;制得的TC4粉末表面平整、光洁,粒度分布均匀,主要粒径在1~180μm之间,粉末流动性为24.1 s/50g,松装密度为2.699 g/cm3,松装密度比为60.93%,符合激光3D打印用TC4钛合金粉末特征要求.     

用等离子旋转电极法生产球形金属粉末的工艺研究

通过分析电极棒端头液膜的流动状态及其影响因素,探讨了采用PUR-1等离子旋转电极设备生产球形金属粉末的工艺参数.选取工艺参数时,首先根据材料特性和要求的粉末粒度范围确定电极棒的转速,然后再根据转速确定等离子弧的电流强度.对于同一种材料,电极棒转速高时,可选取较大的电流.反之,电极棒转速较低时,应使用较小的电流.     

球形钨粉的制备及粉末特性研究

以团聚严重、不规则形状的还原钨粉为原料,经过球磨处理后,采用射频等离子体球化技术制备球形钨粉。在射频等离子体球化过程中,研究原料粉末形态对球化结果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球磨和球化处理前后粉末的形貌、粒度、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明:球磨处理后,钨粉颗粒分散状态良好,粒径明显降低,粒度分布明显变窄;经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,松装密度和振实密度得到明显提高。     

超高转速等离子旋转电极工艺制备钬铜球形粉末的研究

采用超高转速等离子旋转电极工艺(supreme-speed plasma rotating electrode process, SS-PREP)制备韧性金属间化合物钬铜(HoCu)球形粉末, 粉末粒度在15~106μm之间。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析及光学显微镜分析了SS-PREP钬铜球形粉末的粒度分布、松装密度、振实密度及霍尔流速等粉末特性, 比较了不同试验方法对粒度分布的表征。结果表明, SS-PREP钬铜粉末主要由CsCl结构的RM型B2相构成, 不同粒度的HoCu球形颗粒化学成分基本一致, 随着粉末粒度增大, HoCu球形粉末的非球形颗粒比例呈现下降趋势。     

等离子旋转电极雾化制备钨粉及性能表征

采用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备球形钨粉,利用激光粒度分析仪、氧氮分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对钨粉末的粒径分布、氧含量、微观形貌、表面组织进行分析。结果表明:球形钨粉粒度集中分布在45~150μm,呈单峰分布,理论中位粒径85.5μm与实测粒径80μm接近。钨粉氧增量均小于0.001 5%,其中45~150μm粉末比15~53μm的粉末氧增量更低,仅为0.000 38%。15~53μm钨粉表面光洁,几乎无空心粉。钨粉物理性能优异,且粒径在45~150μm的钨粉性能优于15~53μm的。     

Production of atomized metal and alloy powders by the rotating electrode process

Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 9(333), pp. 11–22, September, 1990.     

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.     

Properties and sintering behaviour of fine spherical iron powders produced by new hydrogen reduction process

Abstract

The most important use of fine spherical iron powders is for metal injection moulding (MIM). For many applications, the high costs of powder based on the carbonyl or atomising production route are a limiting factors. An alternative two-step hydrogen reduction process using a granulated hematite powder, which is a recycling product from steelmaking, has been developed to produce <25 µm spherical powder. The morphology and properties of the powder have been found to depend strongly on the second temperature step of the reduction process. A further important step is enclosed powder processing by milling and sieving to remove agglomerates. The powder properties and sintering behaviour as a function of heat treatment and processing parameters are reported and discussed.     

Synthesis of nanostructured spherical aluminum oxide powders by plasma engineering

Irregularly shaped aluminum oxide particles were plasma atomized resulting in narrow size range distribution of spherical nanostructured powders. Cooling rates, on the order of 10⁶ to 10⁸ K/s, were obtained from the different quenching medias, viz. air, water, and liquid nitrogen. Plasma-engineered powder particles developed nanosize crystallites, while solidification provided insight into the morphological feasibility in refinement of grain size. X-ray diffraction (XRD) methods have been used to quantify the crystallite size obtained with different quenching media. Raman peak shift validated the X-ray analysis in anticipating the grain refinement with increasing cooling rates. Salient structural morphology characteristics and a detailed understanding of spheroidized plasma-sprayed alumina powders were analyzed through scanning electron microscopy (SEM) studies. Formation of nanograins, novel metastable phases, and amorphous structure were endorsed by transmission electron microscopy (TEM) investigations.     

包覆-热分解碳酸银前驱体制备球形银粉的研究

以碳酸铵为沉淀剂、硝酸银溶液为原料, 利用化学沉淀法制备得到碳酸银前驱体, 通过并流沉淀法包覆改性碳酸银前驱体, 并经热分解得到单分散的球形银粉。通过X射线衍射分析(X-raydiffraction, XRD)、粒度分布统计(particlesize distribution, PSD)、振实密度测量和扫描电子显微检查(scanning electron microscopy, SEM) 等表征手段研究了热分解银粉的结晶度、纯度、分散性、填充性及微观形貌; 讨论了硝酸银溶液浓度和甲醇添加对碳酸银前驱体颗粒分散性和粒径的影响, 并分析了碳酸镁与碳酸银包覆比例(摩尔比) 对银粉分散性的影响。结果显示, 使用包覆-热分解方法可以制备得到单分散的球形银粉, 该方法具有设备简单、投资少、产品分散性好且粒度分布集中的优点; 当硝酸银溶液浓度为0.2~0.5 mol/L时, 可以得到粒径为0.5~2.5μm的球形银粉; 碳酸银分散性可通过添加甲醇进行调整, 甲醇含量(甲醇在硝酸银溶液中的体积分数) 应控制在5%~10%;当硝酸银溶液浓度为0.5 mol/L、甲醇体积分数为5%时, 碳酸镁与碳酸银摩尔比2:1制备得到的球形银粉分散性最佳。     

等离子旋转电极制粉技术研究进展

等离子旋转电极制粉技术是当前生产高品质球形金属粉末的重要技术之一,通过电极高速旋转产生的离心力将液膜甩出形成液滴,在惰性气氛中雾化凝固成球形粉末。该技术制备的粉末已成为增材制造、热等静压、表面喷涂等制造技术的重要原料。本文回顾了国内外等离子旋转电极制粉技术的发展历史,综述了近年来国内外发展现状,特别是总结了等离子旋转电极装备和技术在中国的发展情况,指出了该技术尚需研究的科学技术问题和发展方向。