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粉末高温合金中的缺陷及其影响

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粉末高温合金中的缺陷及其影响

作者:
发布时间:
2019/06/10
【摘要】:
众所周知,夹杂物、原始颗粒边界(PPB)和热诱导孔洞(TIP)是粉末高温合金的3大缺陷,会严重影响粉末高温合金的各种力学性能,尤其是低周疲劳性能的影响。粉末高温合金中的夹杂物包括氧化物、有机物和异金属等颗粒物。
  众所周知,夹杂物、原始颗粒边界( PPB) 和热诱导孔洞( TIP)是粉末高温合金的3 大缺陷, 会严重影响粉末高温合金的各种力学性能,尤其是低周疲劳性能的影响。粉末高温合金中的夹杂物包括氧化物、有机物和异金属等颗粒物。
  我公司生产的真空气雾化粉末采用纯净的合金棒材作为生产高端雾化粉末的原料,以减少夹杂物数量,并且我公司即将新上2台雾化炉,届时 将形成4台雾化生产的能力,来保证不同类型金属粉末之间的交叉污染,此外真空熔炼可大大减少夹杂物的产生,很好的保证了粉末质量。
  PPB 是粉末颗粒表面吸附的 O,C 元素在热等静压过程中与粉末组成元素发生化学反应,在颗粒边界析出的网状的碳氧化合物,这种弱的界 面,阻碍了金属颗粒间的扩散和连接,成为合金的断裂源和裂纹扩展通道,降低了合金的塑性和疲劳寿命。PPB的根源还是粉末表面的 O,C 含量,我公司采用降低C,含量加入Ti、v、 Nb等强碳化物形成元素,采用真空熔炼和惰性气体保护相结合来来降低粉末的氧含量,后续结合 热处理优化、热等静压工艺等方法进一步消除。
  热诱导孔洞( TIP) 是由于不溶于合金的氩气在热等静压过程中受热膨胀而形成的不连续孔洞 ,它会使工件发生翘曲,显著降低合金的拉伸、持久、抗蠕变等性能。粉末高温合金中残留的氩气主要来源于雾化制粉过程中液滴包裹氩气 形成的空心粉,另外粉末表面吸附的氩气未完全脱除或包套密封不严也会引起 TIP,我公司通过优化雾化喷嘴结构和熔炼工艺,可大大降低 空心粉的产生。
  综上所述,粉末高温合金3 大缺陷都与合金粉末的质量有关,我公司从原料出发,通过优化工艺、技术攻关、高标准的化验 流程以及一流的售后服务来保证我公司的粉末产品质量。
  粉末未来的发展方向
  ( 1) 在熔炼技术上,应积极采用三联熔炼工艺,大力发展陶瓷 过滤技术和其他先进合金净化技术,实现母合金的高纯净熔炼。
  ( 2) 提高雾化制粉设备能力和技术水平,不断提高粉末纯净度和细粉收得率 对于 AA 法来说,在提高50 m以下细粉收得率的同时,还要注意控制夹杂物数量和颗粒形貌;
  ( 3) 进一步发展电选分离技术,提高非金属夹 杂的去除效果和分离效率,扩大可分离颗粒尺寸范围。
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