选区激光熔化用高强合金钢粉末制备及其成形性研究

目的 研究真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备球形24CrNiMoY高强钢粉末并验证其激光3D打印性能。方法 阐明不同雾化气压对粉末形貌、流动性等粉体特征的影响,分析选区激光熔化技术快速成形合金钢样品的微观组织和力学性能。结果 在9.0 MPa雾化气压下制备的粉末球形度最佳,粉末松装密度达到4.89 g/cm³,流动性能为21.4 s/(50 g),粉末含氧量0.023%,空心球率＜3%,粉末的微观组织主要是马氏体。经过激光工艺参数调控,SLM成形合金钢试样的激光熔池内存在两个明显不同的微区:激光熔化区(LMZ)和热影响区(HAZ)。LMZ主要是马氏体组织,HAZ主要为下贝氏体组织。合金钢试样的平均显微硬度为(402±5.7)HV0.2,其抗拉强度达到(1 246±12) MPa,断后伸长率为(11.6±0.5)%。结论 VIGA方法制备的 24CrNiMoY高强钢粉末满足SLM技术使用要求,具有良好的激光3D打印成形性。     

水雾化法制备FeSiCr软磁合金粉末研究

采用水雾化法制备FeSiCr软磁合金粉末,系统研究了熔体温度、雾化压力及雾化水流量对合金粉末粉体性能的影响。利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜、氧氮分析仪和霍尔流量计等设备对粉末粒度、形貌、氧含量、松装密度及流动性进行测试、分析。研究结果表明:随着雾化压力和熔体温度的升高,粉末粒度逐渐变小;降低雾化水流量,制备的粉末形貌较为规则,粉末粒度减小、松装密度得到提高。最佳雾化工艺:雾化压力为50 MPa、熔体温度为1 750 ℃、水流量为15.24 L/min,制备的FeSiCr软磁合金粉末氧含量低,平均粒度小且形貌较规则。     

气雾化法制备金属粉末的研究进展

气雾化技术所制备的粉末粒度细小、球形度高、氧含量低、具有快速冷凝组织结构,具备大规模生产的能力且成本低,是目前生产高性能球形金属及合金粉末的主要方法.论述了气雾化技术的基础原理及特点,综述了气雾化用各类喷嘴结构、气体流场结构及工艺参数对粉末特性的影响,概述了新型气雾化介质和混合雾化方法等新进展,并指出了该技术由于存在缺乏理论指导、缺乏设计标准等问题,其发展滞后于金属粉末生产行业的发展.     

Al63Cu25Fe12准晶粉末的制备及物相分析

采用铸态Al63Cu25Fe12准晶材料进行球磨和高压惰性气体（N2）雾化水冷快速凝固两种方式，制备了各种粒度的Al63Cu25Fe12准晶粉末，经筛分后为－40～80目、－80～200目及－200目的粉末。对两种工艺下获得的粉末做了粒度组成分析和X射线衍射分析，发现雾化法制得的粉末中相的组成远比球磨粉末的简单，而且随着粉末粒度细化，雾化粉末中准晶相的相对含量增加，但增加的幅度降低，最后在变化曲线上趋于平缓。差示扫描量热法（DSC）分析结果表明，雾化粉末中不存在铸态材料中出现的先析出相λ相（Al13Fe4)。     

高频感应熔化金属丝气雾化制备球形钛粉

提出了新型低成本球形钛粉气雾化制备技术——高频感应熔化金属丝气体雾化技术(Wire induction heating-gas atomization,WIGA),研究了雾化气体压力、熔体温度、送料速度对粉末性能的影响。结果表明:所制钛粉末的形貌为球形,球形度较高,粉末表面存在少量"卫星球"颗粒,占比约为1%;提高雾化压力、熔体温度和降低送丝速度均使粉末平均粒径D50减小。实验所得最佳雾化参数为:雾化气体压力4.0 MPa,熔体温度2 000℃,送料速度0.8m/min,在此条件下得到的钛粉末平均粒径为41.8μm。     

雾化介质对SnAgCu系无铅焊锡雾化粉末特性的影响

实验利用自行设计的超音速雾化制粉装置,研究了不同雾化介质对SnAgCu系无铅焊锡粉末有效雾化率、粒度分布及球形度的影响.结果表明:在一定雾化条件下,氦气雾化粉末具有最高的有效雾化率、良好的粒度分布,且球形度最好;氮气雾化的粉末具有较好的综合性能;与氦气、氮气相比,氩气雾化粉末综合性能较差;空气雾化粉末雾化率较高,但粉末较粗、表面粗糙.     

雾化方法对弥散强化铜材料性能与冷加工性能影响的研究

氧化铝弥散强化铜材料具有高温强度、高导电的特性和不可替代的作用.研究了气雾化、气雾化 离心雾化及高压水雾化方法制取铜铝合金粉对弥散强化铜材料性能及冷加工性能的影响.结果表明:不同雾化方法制取的粉末,其颗粒形貌不同;-150目粉末收取率不同;材料的技术性能和冷加工性能不同.     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的制备

SiC 颗粒增强 A1基复合材料(SiC(P)/Al)具有较高的比强度和比模量、耐高温、耐摩擦、成本低廉和易于成型等优点,是一种很有希望的高性能结构材料。使用热挤压工艺进行了制备 SiC(P)/Al 复合材料棒材的探索实验。增强组元和基体分别为平均粒度为14μm 的工业 SiC 颗粒原料和粒度<43μm 的超声气体雾化的铝合金(LD_2)粉末。采用湿法混料以防止 SiC 颗粒的偏析和 Al 粉末的氧化。SiC 颗粒的体积比大约为20%左右。     

过热度对无铅焊锡雾化粉末特性的影响

利用自行设计的超音速雾化制粉装置,研究了合金过热度对SnAgCu系无铅焊锡粉末有效雾化率、粒度分布、球形度及含氧量的影响.结果表明:随着合金过热度升高,粉末粒度有明显变细趋势,粉末氧含量随着过热度的升高而急剧增大;在其他条件不变,过热度为150℃时,雾化粉末的有效雾化率最高,且球形度较好.与SnPb雾化粉末相比,Sn3Ag2.8Cu无铅焊锡粉末具有较低的含氧量和较高的有效雾化率;Sn3Ag2.8CuCe具有较高的氧含量,有效雾化率高于SnPb,低于Sn3Ag2.8Cu.     

一种高压缩性水雾化铁粉生产工艺的探讨

高压缩性水雾化钢铁粉末市场需求日益扩大,研发高压缩性水雾化生产工艺势在必行,根据实际生产情况,理论结合实践,改善提高生产条件,在生产过程中不断摸索合适生产因素,在不影响粉末整体使用性能的前提下,逐步提高水雾化粉压缩性能,为广大制品用户提供优质可靠的原料。     

粉末雾化喷射成形制备颗粒增强金属基复合材料

颗粒增强金属基复合材料具有良好的综合，性能在航空、汽车及民用工业中的应用前景十分广阔，近年来粉末雾化喷射成形工艺用于制备颗粒增强ＭＭＣｓ受到了重视与发展，该通过快速凝固获得组织均匀，细小，无宏观偏折和高性能的新材料，在沉积过程中向基体合金的喷雾中喷入增强相颗粒即可制成高性能ＭＭＣｓ，本文介绍这一方法的基本原理和最新进展。     

863计划“先进粉末高温合金的研制及制备技术”项目课题通过技术验收

正日前,"十二五"863计划新材料领域"先进粉末高温合金的研制及制备技术"课题通过技术验收。该课题由北京航空材料研究院承担,针对先进航空发动机涡轮盘高温、高强、长寿命、低成本和高可靠性的要求,以及汽车发动机增压涡轮高性能、低成本的需求,开发出新一代粉末高温合金。课题突破了氩气雾化高温合金细粉、氧含量、球形度和非金属夹杂物控制等关键技术,成功制备出低氧纯净细颗粒的高温合金粉末,满足了粉末涡轮盘和增压涡轮研制需要,为我国粉末高温合金涡轮盘的研制和低成本制备汽车增压涡轮提供了有力保证。     

水雾化304L粉末材料的表面化学反应研究

研究了水雾化奥氏体不锈钢粉末在致密时的表面化学反应.研究发现颗粒表面和孔隙表面的化学反应受致密温度的强烈影响,材料的力学性能与表面化学反应产物及其形态和分布有关.     

复合级配17-4PH不锈钢粉末电磁先导阀阀芯顶杆组织及其性能

本研究分别以单一气雾化、气雾化∶水气联合雾化=3∶1复合级配17-4PH不锈钢粉末为原材料,采用粉末微注射成形方法制备电磁先导阀阀芯顶杆。对制备得到的电磁先导阀阀芯顶杆的表面质量、微观结构、收缩率及致密度进行测试,并对复合级配粉末阀芯顶杆烧结件进行热处理,分析热处理后样品的硬度以及磨损性能等指标。研究结果表明:复合级配粉末对具有微结构的阀芯顶杆的表面质量、微观结构、收缩率及致密度有着重要的影响。气雾化∶水气联合雾化=3∶1的复合级配17-4PH不锈钢粉末阀芯顶杆注射坯件表面质量相对较好,提高了粉末的烧结活性,烧结样品致密度达到98.86%,收缩率更为均匀,主要组织为马氏体,优于单一气雾化粉末的烧结性能。热处理后阀芯顶杆的组织为马氏体和少量的奥氏体,硬度显著提高,耐磨损性能得到了明显的改善。     

新型涡轮盘用高性能粉末高温合金的研究进展

综合分析了国外第3代粉末高温合金的化学成分、显微组织和点阵常数,总结出新型涡轮盘用高性能粉末高温合金的研发趋势,重点介绍了作者课题组与钢铁研究总院合作在国内率先进行我国新型第3代高性能粉末高温合金的初期研究工作与成果,并提出了研制高性能粉末高温合金的重点研究方向。     

粉末雾化喷射成形制备颗粒增强金属基复合材料

颗粒增强金属基复合材料（ＭＭＣｓ）具有良好的综合性能，在航空、汽车及民用工业中的应用前景十分广阔。近年来粉末雾化喷射成形工艺用于制备颗粒增强ＭＭＣｓ受到了重视与发展。该方法通过快速凝固获得组织均匀、细小、无宏观偏折和高性能的新材料。在沉积过程中向基体合金的喷雾中喷入增强相颗粒即可制成高性能ＭＭＣｓ。本文介绍这一方法的基本原理和最新进展。     

固体雾化铝硅合金的粉末特性

固体雾化是一种新型的制粉方法 ,通过改变雾化介质来改善雾化效果。本文利用固体雾化方法制备了共晶铝硅合金 ,并与在相同条件下的普通气体雾化的同种粉末作了比较 ,发现采用固体雾化法制备的粉末细 ,粒度分布窄 ,冷却速度高     

低气压等离子体喷涂引射装置的数值仿真研究

低气压等离子体喷涂技术在材料表面涂层制备方面具有独特的技术优势,在航空航天、冶金及制造等行业领域具有广泛的应用前景。本文采用在等离子体喷枪外部加装引射装置方式进行粉末注入的设计,针对该技术应用中提升高熔点材料粉末加热雾化效果的问题,通过数值仿真计算的手段,分析了引射装置结构、粉末注入位置及粉末注入方向等因素对粉末颗粒加热雾化效果的影响。主要结论如下：加装引射装置进行粉末注入有利于提升粉末颗粒的加热和雾化效果;拉瓦尔喷管形式的引射装置有利于进一步提升粉末颗粒的加热雾化效果,但存在一定的粉末堵塞风险,扩张型喷管引射装置可以有效降低粉末堵塞风险,但粉末温度及整体加热雾化效果还需进一步优化。     

磁性蓄冷材料HoCu2的雾化成形研究

采用旋转盘离心雾化设备制备了磁性蓄冷材料HoCu2粉末，并对雾化粉末进行了分析。结果表明，粒径＜154μm雾化粉末的比例较高，接近30％，粉末形态主要以球形颗粒为主，仅有极少量的形状不规则颗粒；粒径在矽φ154～300μm粉末的比例最大，收得率在60％以上，与粒径＜φ154μm粉末相比，残缺颗粒的比例有所增加；大尺寸粉末（＞φ300μm）的比例很低，仅为9％左右，除了少量带有缺陷的球形颗粒外，绝大多数为薄片状颗粒．雾化粉末的Cu含量为43．59％（质量分数），氧含量为0．055％（质量分数），为单一HoCu2相结构，无其它杂相存在。     

微合金钢的研究现状及发展趋势

微合金钢是近年来迅速发展起来的具有高性能的钢材品种之一,被广泛用于各个工业部门,是现代钢铁工业中的主力产品.简要介绍了微合金钢的属性,综述了国外微合金钢的研究现状,着重讨论了国内微合金钢的研究现状,总结了宝钢、鞍钢、攀钢和国内科研机构微合金钢的发展现状,并论述了国内外微合金钢未来的发展趋势.