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

发布时间：2025-01-09 00:53

　　 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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【部分图文】：

图2 EIGA粉末粒度分布和微观形貌

图3为不同粒度粉末的表面形貌。图3a是d≤45μm的粉末颗粒，其表面主要由微晶和少量胞状晶组成。如图3b所示，当粉末颗粒尺寸在45μm<d<106μm之间则为胞状晶和树枝晶。图3c为d≥150μm的粉末颗粒，主要为树枝晶且部分树枝晶二次枝晶臂发达，同时还观察到放射状树枝晶的存在。....

图3 不同尺寸EIGA粉末的表面形貌

图2EIGA粉末粒度分布和微观形貌由图3可以看出，随着粉末颗粒尺寸的增大，粉末表面凝固组织不断长大粗化，且颗粒表面组织之间的间隙加深，这导致颗粒表面光滑度下降。这一现象的出现是由于随着粉末颗粒尺寸的增大，比表面逐渐减小，颗粒内部潜热来不及散去，导致颗粒的冷却速率降低，表面组织长....

图1 电极感应融化气雾化制粉工艺原理

为了对氩气雾化制粉工艺中存在的缺陷进行改进，20世纪90年代，Hohmann等[11,12]首次提出采用电极感应熔化来替代陶瓷坩埚的方法制备金属粉末，以彻底解决陶瓷夹杂物问题。电极感应熔化气雾化属于一种改进型的氩气雾化制粉技术，它采用超频感应线圈替代原有的陶瓷坩埚，匀速下落的电极....

图4 不同尺寸EIGA粉末的截面形貌

图4为不同尺寸的EIGA粉末颗粒截面图。如图4a所示，d≤45μm的粉末颗粒内部主要由微晶和细小的胞状晶构成。如图4b,4c所示，对于45μm<d<106μm的粉末颗粒，其内部组织明显粗化主要为胞状晶和树枝晶。图4d是d≥150μm的粉末颗粒，其内部主要以树枝晶为主，并出现放射状....

本文编号：4024889