采用真空氣體霧化法制備了TC4合金粉末,并采用激光粒度分析儀、掃描電子顯微鏡和霍爾流速計(jì)等對(duì)制備的粉末粒度分布、組織形貌、松裝密度、流動(dòng)性等進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明:真空氣體霧化法制備的TC4合金粉末粒度呈正態(tài)分布,尺寸集中分布在32.52～182.50μm左右,粉末中值粒徑d₅₀為92.70μm,粉末球形度高,氧含量低（0.14%）;粉末具有較低的松裝密度和良好的流動(dòng)性,粒徑在38～106μm的粉末其流動(dòng)性為25～50 s/（50 g）,松裝密度為2.52～2.56 g/cm³。TC4合金粉末中粒徑較大的顆粒表面呈發(fā)達(dá)的近似等軸的胞狀枝晶組織,而顆粒粒徑越小,其表面越光滑。少部分小顆粒粘附在大顆粒表面上,出現(xiàn)連體的"衛(wèi)星"狀。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(07)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

TC4合金粉末粒度分布

圖3所示為真空氣體霧化法制備的TC4鈦合金粉末篩選的粒徑45～106μm粉末的XRD譜，可見(jiàn)其衍射峰在64°和78°處出現(xiàn)寬化。通過(guò)掃描電鏡對(duì)粒徑106～180μm和45～106μm兩種TC4粉末的表面進(jìn)行顯微形貌分析，結(jié)果如圖4所示。不同粒徑的TC4合金粉末顆粒均以球形為主，粒徑較大的顆粒表面呈發(fā)達(dá)的近似等軸花瓣?duì)畹陌麪钪ЫM織(見(jiàn)圖4(a)和(b))；而顆粒粒徑越細(xì)小，其表面越光滑(見(jiàn)圖4(c)和(d))。造成不同粒徑顆粒表面形貌差異的原因主要是冷卻速率的差異[23-24]。由于顆粒粒徑越小，液滴冷卻的速率則越高，當(dāng)冷卻速率過(guò)高時(shí)，結(jié)晶過(guò)程被抑制，結(jié)果形成無(wú)結(jié)晶組織的光滑表面，與圖3中XRD譜的衍射峰寬化的結(jié)果一致；相反，尺寸較大的顆粒冷卻速率相對(duì)較低，因其體積較大，容易造成表面凝固收縮差異，從而大粒徑顆粒表面呈現(xiàn)出發(fā)達(dá)的近似等軸花瓣?duì)畹陌麪钪ЫM織，顆粒表面光滑度相對(duì)較差。另外，在霧化過(guò)程中，顆粒形狀主要取決于金屬液滴表面張力促使液滴收縮成球的時(shí)間以及金屬液滴凝固時(shí)間的長(zhǎng)短[18,25-26]，當(dāng)液滴收縮成球的時(shí)間小于液滴凝固時(shí)間時(shí)，金屬液滴在凝固前球化時(shí)間較充分，顆粒易成球形。從圖2(c)、(d)和圖4(c)可以看出，粒徑較小的顆粒球形度較好，這是由于液體的表面張力特性造成的，霧化液滴體積越小，表面張力的作用越明顯，故小液滴更易收縮形成球形。圖3 TC4合金粉末XRD譜

TC4鈦合金粉末的幾種典型形貌特征

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