张义文，李科敏



静电分离去除高温合金粉末中非金属夹杂物

张义文1,2，李科敏1, 2

(1. 钢铁研究总院高温材料研究所，北京 100081；2. 高温合金新材料北京市重点实验室，北京 100081)

用人工方法把不同粒度的Al2O3颗粒掺入到粒度为50~100 μm的洁净镍基高温合金粉末中，采用静电分离(ESS)方法去除粉末中的Al2O3颗粒，研究ESS工艺参数对Al2O3颗粒去除效果的影响以及在最佳工艺参数条件下去除不同粒度Al2O3颗粒的效果。结果表明，电晕电极电压和金属辊筒的转速影响Al2O3颗粒的去除效果。ESS最佳工艺参数为：电晕电极电压40 kV，金属辊筒转速50 r/min。在该工艺参数条件下，不同粒度Al2O3颗粒的去除效果不同，粒度为100~150 μm的Al2O3颗粒的去除效果最佳，去除率为83.3%，去除Al2O3颗粒的最大尺寸为200 μm。对单个非金属夹杂物颗粒的受力分析表明，去除非金属夹杂物的最佳尺寸c与最大尺寸max之间存在c=2/3max的关系，计算值与实验结果相吻合。

高温合金粉末；静电分离；夹杂物；去除；粉末净化

粉末高温合金是主要用于制造现代高性能航空发动机涡轮盘等关键热端部件的结构材料。粉末高温合金涡轮盘的低周疲劳寿命和可靠性取决于夹杂物的数量、尺寸和分布。所以，制备高洁净的高温合金粉末十分重要。等离子旋转电极工艺(PREP)制备的高温合金粉末中的夹杂物主要来源于制备粉末用的合金棒料。因此，欲得到高纯净的PREP粉末，可以通过双联或三联冶炼工艺(如VIM+VAR，VIM+ESR，VIM+ VAR+ESR等)净化合金棒料[1−2]，降低粉末中夹杂物含量。然而，就目前的冶炼技术而言，要生产出不含夹杂物的棒料是不可能的[3]。……