一種高球形度低氧含量tial合金粉末制備方法及其設備
技術領域
1.本發明屬于粉末冶金技術領域，更具體地，涉及一種高球形度低氧含量tial合金粉末制備方法及其設備。
背景技術：
[0002] tial合金以其優異的高溫性能及低密度，已成為重要的高溫結構材料，尤其是航空發動機低壓渦輪葉片的主要材料。傳統工藝通常采用鑄造方式制備tial合金葉片，但由于tial合金本征脆性使得葉片毛坯加工難度大、導致葉片成品率低。熱等靜壓技術或增材制造技術以tial合金粉末為原材料，實現低壓渦輪葉片的近凈成形。兩種技術制造的葉片加工量小，成品率高。因此航空發動機低壓渦輪葉片制備技術已由傳統鑄造逐步替換為熱等靜壓或增材制造。
[0003]
熱等靜壓或增材制造技術制備的低壓渦輪葉片性能優劣的關鍵在于原材料粉末質量的好壞。高球形度粉末具有純凈度好、表面光潔度高以及粉末顆粒間不易橋接等優點，這是由于在熱等靜壓或增材制造技術中粉末球形度越好，粉末振實密度越高、填充率也越高，零件成型過程中產生孔隙或裂紋越少，而孔隙和裂紋越少，零件的服役性能尤其是高溫疲勞性能越優異。
[0004]
離心霧化技術相對其他制粉技術具有超潔凈的加工環境、無非金屬夾雜引入等優勢，該技術制備的粉末較其他粉末制備技術具有球形度好、純凈度高等特點，因此離心霧化技術已成為熱等靜壓和增材制造技術中首選的原材料制備方式。雖然離心霧化技術較其他制粉技術可以獲得高球形度粉末，但tial合金與鈦合金和鋁合金材料類型不同，屬于金屬間化合物，合金的塑性較其他兩種差（延伸率僅有1%），因此制粉過程中極易出現棒材開裂，易導致熔煉過程無法進行的風險；另外，該材料自身導熱性差（熱導率僅為22.5 wm
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?1），造成金屬熔滴凝固速度相對其他金屬材料慢，凝固過程易異向變形，因此粉末的球形度往往劣于其他離心霧化粉末。這可以解釋為：離心霧化技術中金屬熔滴在飛行過程中，依靠克服表面張力自發凝固成球，金屬熔滴尺寸越大必然導致飛行速度過快，熔滴凝固不充分而造成粉末球形度差。另外，相對于其他制粉技術，離心霧化技術采用預抽真空處理后再充入高純惰性氣體，粉末加工環境更純凈，因此粉末氧含量較其他制備技術低；但傳統離心霧化技術中加工環境為非閉環惰性氣體環境，氣體在加工倉內處于持續進出流動狀態，若要保證加工倉內壓力恒定必然要不斷對倉內氣體進行補給
聲明：
“高球形度低氧含量TiAl合金粉末制備方法及其設備與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：西安歐中材料科技有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
