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粉末生产合金材料的原理与特点

粉末制造合金材料由预合金粉末制成,合金材料预合金粉末可分别由氩气雾化法、旋转电极法和溶氢雾化法等工艺制备。制粉过程中液态金属被分散成液滴,散热比表面积大大增加,冷却速率高达102~104℃/s,从而获得具有独特凝固组织的粉末。每一个粉末颗粒实际上都是一个微小的铸锭,用这种快速凝固粉末经压实成型等工艺,制成粉末合金材料坯料或涡轮盘等零件。

电热合金


控制合金材料液滴冷却速率,制备合金材料快凝粉末,经热态密实,制成晶粒细小、低偏析和组织均匀的粉末合金材料,中、低温强度和塑性同时获得明显提高,实现了强韧化目标。


普通铸锭或铸件铸造过程中冷却速率通常在10-3~10℃/s范围,很薄的铸件采用压铸工艺时冷却速率可达102℃/s。一般把冷却速率大于102℃/s的液态金属的凝固叫快速凝固。显然粉末合金材料属于快速凝固制品,快速凝固合金材料粉末的非平衡组织结构决定了粉末合金材料零件的最终性能。与铸锻法制备的变形合金材料相比,粉末合金材料显示出明显的优越性,已成为现代高推比航空发动机涡轮盘等关键零部件的必选材料。粉末合金材料具有如下特点。

电热合金

粉末生产合金材料可以消除或减轻偏析,用于制备涡轮盘等零件的预合金粉末的尺寸通常在50~100m范围,近年来使用。此外粉末生产合金材料晶粒细小、组织均匀。合金材料粉末盘等零件的晶粒组织很细小,原始压坯中的最大晶粒度当然就是原始粉末的粒度,然而绝大多数金属粉末都是多晶体,所以晶粒度比粉末尺寸还要小。粉末合金材料的晶粒尺寸很容易达到小于5m,而普通铸锻合金的晶粒最细也在250


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