對電極感應(yīng)熔化氣霧化(electrode induction melting gas atomization,EIGA)工藝制備的鎳基高溫合金粉末的物理特性,凝固組織以及內(nèi)部元素分布進(jìn)行研究;理論分析了EIGA制粉一次霧化過程中液滴尺寸的影響因素;根據(jù)對流換熱原理計算了該工藝中不同尺寸粉末的冷卻速率。結(jié)果表明:EIGA粉末以近球形為主,霍爾流速為13.4 s/50 g,D90=121.5μm。粉末表面和內(nèi)部凝固組織顯示,隨著粉末尺寸的增大,組織均由微晶向胞狀晶和樹枝晶轉(zhuǎn)變。同時顆粒表面組織之間的間隙不斷加深,粉末光滑度下降。在霧化氣壓為4 MPa條件下,粉末尺寸與冷卻速率的關(guān)系為:■。粉末內(nèi)部沒有明顯的成分偏析現(xiàn)象,但晶軸和晶間的元素分布略有差別。晶軸上Ni、Al、Co、C元素含量較晶間高,晶間的Ti、Mo、Cr、Nb元素含量更高。

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圖2 EIGA粉末粒度分布和微觀形貌

圖3為不同粒度粉末的表面形貌。圖3a是d≤45μm的粉末顆粒，其表面主要由微晶和少量胞狀晶組成。如圖3b所示，當(dāng)粉末顆粒尺寸在45μm<d<106μm之間則為胞狀晶和樹枝晶。圖3c為d≥150μm的粉末顆粒，主要為樹枝晶且部分樹枝晶二次枝晶臂發(fā)達(dá)，同時還觀察到放射狀樹枝晶的存在。....

圖3 不同尺寸EIGA粉末的表面形貌

圖2EIGA粉末粒度分布和微觀形貌由圖3可以看出，隨著粉末顆粒尺寸的增大，粉末表面凝固組織不斷長大粗化，且顆粒表面組織之間的間隙加深，這導(dǎo)致顆粒表面光滑度下降。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)是由于隨著粉末顆粒尺寸的增大，比表面逐漸減小，顆粒內(nèi)部潛熱來不及散去，導(dǎo)致顆粒的冷卻速率降低，表面組織長....

圖1 電極感應(yīng)融化氣霧化制粉工藝原理

為了對氬氣霧化制粉工藝中存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，20世紀(jì)90年代，Hohmann等[11,12]首次提出采用電極感應(yīng)熔化來替代陶瓷坩堝的方法制備金屬粉末，以徹底解決陶瓷夾雜物問題。電極感應(yīng)熔化氣霧化屬于一種改進(jìn)型的氬氣霧化制粉技術(shù)，它采用超頻感應(yīng)線圈替代原有的陶瓷坩堝，勻速下落的電極....

圖4 不同尺寸EIGA粉末的截面形貌

圖4為不同尺寸的EIGA粉末顆粒截面圖。如圖4a所示，d≤45μm的粉末顆粒內(nèi)部主要由微晶和細(xì)小的胞狀晶構(gòu)成。如圖4b,4c所示，對于45μm<d<106μm的粉末顆粒，其內(nèi)部組織明顯粗化主要為胞狀晶和樹枝晶。圖4d是d≥150μm的粉末顆粒，其內(nèi)部主要以樹枝晶為主，并出現(xiàn)放射狀....

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