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。

Properties and Characterization of Fine Ti-6Al-4V Alloy Powders Prepared by Electrode Induction melting Gas Atomization (EIGA) Technique