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叶片合金材料采用机械合金化粉末的生产

机械合金化粉末的生产已经进入到一些重要合金领域,我们采用弥散强化合金材料的制备方法有多种,其中用得较多的有共同沉淀法、内氧化法和机械合金化法,目前以机械合金化方法使用最多,而且市场应用最广,也得到很好的市场发展。

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叶片合金材料采用机械合金化的关键设备是高能球磨机,这一设备目前已定型生产。高能球磨机由一个固定的立式水冷筒和一个由马达驱动并带有螺旋桨的中心轴构成,工作时可抽真空或通以氩气。机械合金化的关键是使用高能球磨机和不用表面活化剂。由于高能球磨机转速大,因而产生的能量高,球与粉末的交互作用快,这对于加速金属的合金化极为有利。


因为叶片合金材料采用不使用表面活化剂,金属粉末很容易与金属球及其他粉末焊合,并形成具有层状结构的复合质点。这种复合物反复地破碎与冷焊,直到两个过程达到平衡,金属粉末的粒度就稳定在一个小的范围。这时粉末复合物在显微镜下已不能分辨出层状结构,即达到了真正的合金化,各合金元素已形成固溶体,氧化物相已均匀地分布在固溶体基体中。

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叶片合金材料热机械加工的目的有两个,首先是为了获得所需形状的产品,其次是产品获得最合适的贮存能量,以便在以后的二次再结晶处理时,获得粗大的各向异性的晶粒结构,从而提高高温力学性能。


叶片合金材料采用热挤压或热等静压可用于压实机械合金化粉末。但人们往往优先选用挤压,因为它比HIP便宜,而且挤压材容易产生定向再结晶。粉末一般装于中碳钢筒中,挤压状态ODS合金有很细的亚显微晶粒结构。有的挤压材还需要进行热轧。例如导向叶片合金材料轧制的扁方棒材,由于织构而具有良好的热疲劳性能。合金的挤压棒材,精确控制参数,经过横向轧制可以在板材平面内得到粗大的饼状晶粒和各向同性的力学性能。


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