發(fā)布時間：2021-11-28 11:03

　　基于緊耦合氣霧化技術(shù)制備符合選區(qū)激光熔化用18Ni300合金粉末,重點研究了霧化壓力對粉末粒度（中值粒徑,D50）、粒度分布、球形度、氧含量、流動性和松裝密度等特性的影響。結(jié)果表明:霧化壓力對上述粉末特性影響顯著,當(dāng)霧化壓力在3.5 MPa到4.5 MPa范圍時,隨著壓力的提高,粉末粒度降低、表面形貌改善、流動性變好、松裝密度增加。當(dāng)霧化壓力為4.5 MPa時,所制備的粉末綜合特性最優(yōu),粉末粒度（D50）為34μm,球形度為0.77,氧含量為0.02%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）,流動性為17.4 [s·（50 g）^-1],松裝密度為4.32 g·cm^-3,15～53μm粒徑范圍粉末收得率為38.1%,滿足選區(qū)激光熔化技術(shù)對金屬粉末性能的要求。 

【文章來源】：粉末冶金技術(shù). 2020,38(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同霧化壓力制備的粉末粒徑累積分布

圖2為不同工藝下18Ni300合金粉末顯微形貌。由圖可知，工藝1所制備的金屬粉末大部分為球形，但顆粒粒度分布不均，有較多大粒徑顆粒及近球形顆粒；在工藝2和工藝3中，所制備金屬粉末的大粒徑顆粒數(shù)目減小，顆粒粒度分布均勻，粉末球形度好，不規(guī)則顆粒與近球形顆粒少，但有一定的衛(wèi)星球存在，其中工藝3制備粉末球形度最高；工藝4中18Ni300合金粉末粒度增大，衛(wèi)星球數(shù)目增加，有不規(guī)則粉末。不同霧化工藝制備的18Ni300合金粉末球形度、流動性、松裝密度如表4所示。由表可知，工藝1和工藝2制備的粉末球形度低、流動性差，松裝密度較小；工藝3和工藝4流動性好、松裝密度大，其中工藝3制備粉末球形度最高、流動性最好，松裝密度最大。

對四種工藝制備的18Ni300合金粉末進(jìn)行取樣，分別選取等質(zhì)量a、b兩組樣品，a組為53～180μm粉末，b組為15～53μm粉末，使用氧氮分析儀測量N元素與O元素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），檢測結(jié)果如圖3所示。將四種不同工藝、同種工藝不同粉末粒度的N、O含量與18Ni300棒料進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)隨著霧化壓力的增大，N、O含量增加，其中N含量增幅較大；此外，15～53μm粉末的N、O含量比53～180μm粉末要高。這是因為較高的霧化壓力將金屬熔體破碎為更細(xì)小的熔滴，冷卻凝固得到的粉末更細(xì)密，比表面積更大，會吸附更多的游離N、O。四種霧化工藝制備的18Ni300合金粉末都能夠滿足選區(qū)激光熔化用金屬粉末的低氧含量的要求。但使用氮氣霧化制備18Ni300合金粉末，粉末中N含量將高于棒料，這將會對選區(qū)激光熔化制件的力學(xué)性能造成不利影響。可更換氬氣作為霧化氣體，減少N元素的引入，或通過真空脫氣降低粉末的N含量。

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本文編號：3524306