电极感应气雾化法制备新型高硬度马氏体铁基合金粉末
2021-12-14尤齐燊朱红梅张林杰张建勋
刘 艳 ,尤齐燊 ,朱红梅 ,张林杰 ,张建勋
1) 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安 710049 2) 南华大学机械工程学院,衡阳 421001
增材制造技术可以用于复杂形状零部件的加工制造,与其它制造技术相比可节约成本50%,节能节材60%,大气污染物排放量降低70%以上[1],并可大大减少机加工量,已在航空航天、国防军工、医疗器械、汽车制造、注塑模具等领域得到了广泛应用。材料问题一直是限制增材制造技术的瓶颈之一,不同于传统的粉末冶金用粉,增材制造用金属粉末要求球形度好、粒径分布窄、流动性较好[2-3],相比于传统的制粉方法,如还原法、机械破碎法等,气雾化法制粉因其杂质、粒径可控,粉末球形度好被广泛应用[4-5]。
气雾化法制粉是一种通过加速气体介质(一般为Ar气等惰性气体)直接撞击破碎熔融金属而制得粉体的方法[6],该制备方法是一个多因素耦合的复杂过程,其雾化压力、介质温度、熔炼温度等多个工艺参数以及材料本身的物理化学性质均会对最终的粉末性能产生影响。工业上可以使用气雾化法生产的金属粉末种类很多,几乎涵盖了所有常见金属及合金体系(W、Mo及活泼金属除外)[7-10]。目前广泛使用的制粉方法主要有真空感应气雾化法 (vacuum induction gas atomization,VIGA)、等离子旋转电极雾化(plasma rotating electrode process atomization,PREP)制粉和电极感应气雾化法 (electrode induction gas atomization,EIGA)等。真空感应气雾化法是将金属材料在坩埚内进行熔化,熔融状态的金属被高压气体雾化成粉末。由于在熔炼及雾化的过程中液态金属与坩埚内壁及陶瓷漏嘴接触,污染金属熔体。……
