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粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为
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作者 肖磊 朱晓闽 +1 位作者 张高翔 王冲 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1623-1630,共8页
研究了氩气雾化制粉+热等静压工艺成型所制备的粉末高温合金FGH97在650℃下的疲劳裂纹扩展性能,并与俄制旋转电极制粉+热等静压工艺成型的EP741NP合金盘件进行对比;重点分析了不同制粉工艺、氧含量、晶粒度和γ’尺寸等因素对裂纹扩展... 研究了氩气雾化制粉+热等静压工艺成型所制备的粉末高温合金FGH97在650℃下的疲劳裂纹扩展性能,并与俄制旋转电极制粉+热等静压工艺成型的EP741NP合金盘件进行对比;重点分析了不同制粉工艺、氧含量、晶粒度和γ’尺寸等因素对裂纹扩展速率的影响。结果表明:氩气雾化制粉+热等静压工艺制备的FGH97合金试验盘具有比俄制旋转电极制粉+热等静压工艺制备的EP741NP合金盘件更好的疲劳裂纹扩展抗力;分析发现晶粒度对氩气雾化制粉+热等静压工艺制备的试验盘裂纹扩展性能影响较为明显,晶粒度越大,疲劳裂纹扩展速率越低;γ’相尺寸的影响次之,在一定范围内γ’相尺寸增大,疲劳裂纹扩展速率略为降低;而氧含量在100~150μg/g范围内对疲劳裂纹扩展性能无显著影响。 展开更多
关键词 FGH97粉末冶金高温合金 氩气雾化制粉 旋转电极制粉 疲劳裂纹扩展
等离子旋转电极雾化法制备增材制造用形状记忆TiNi粉末 预览
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作者 陈刚 赵少阳 +7 位作者 谈萍 殷京瓯 周全 葛渊 李增峰 王建 汤慧萍 Peng CAO 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第12期2647-2655,共9页
利用等离子旋转电极雾化技术制备出增材制造用球形TiNi合金粉末。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和差示扫描量热法等分析手段对不同粒径的TiNi合金粉末表面及内部的显微组织、相组成和马氏体相变温度进行表征。实验结果表明,随着TiNi... 利用等离子旋转电极雾化技术制备出增材制造用球形TiNi合金粉末。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和差示扫描量热法等分析手段对不同粒径的TiNi合金粉末表面及内部的显微组织、相组成和马氏体相变温度进行表征。实验结果表明,随着TiNi合金粉末粒度的逐渐减小,粉末表面的组织结构明显细化,且晶粒逐渐减小。另外,所有粒径的粉末以B2-TiNi相为主,且粒径≥178μm的粗颗粒粉末还含有少量Ti2Ni、Ni3Ti二次相。粗颗粒粉末内部少量二次相是在冷却过程中TiNi的共析反应产生的。在制粉过程中,不同粒度TiNi粉末的冷却速率不同。不同的冷却速率致使TiNi粉末的马氏体相变温度和马氏体相变路径不同。特别地,TiNi粉末的相变温度随粉末粒径的减小而降低。 展开更多
关键词 雾化 等离子旋转电极雾化 TINI 粒度 马氏体相变
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等离子旋转电极雾化法制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金粉末 预览 被引量:2
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作者 邝泉波 邹黎明 +3 位作者 蔡一湘 刘辛 程军 易健宏 《材料工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期39-46,共8页
旨在制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn粉末,为后续粉末高温钛合金构件的制备奠定基础。首先采用真空自耗电弧熔炼(VAR)技术制备Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金铸锭,对铸锭进行化学成分检测,并分析其合金元素损耗、成分均匀... 旨在制备高品质Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn粉末,为后续粉末高温钛合金构件的制备奠定基础。首先采用真空自耗电弧熔炼(VAR)技术制备Ti-6.5Al-1.4Si-2Zr-0.5Mo-2Sn合金铸锭,对铸锭进行化学成分检测,并分析其合金元素损耗、成分均匀性以及显微组织和物相组成。利用制得棒料,采用等离子旋转电极雾化法(PREP),选取不同转速制备得到钛合金粉末,将粉末筛分成不同粒度范围。研究了棒料转速与粉末理化性能间的关系。采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜(OM)分别分析了粉末的物相组成、形貌和微观组织。研究表明:通过独特的压制电极设计,可制得成分均匀、元素损耗小的钛合金铸锭,且各合金元素含量满足国标的要求。铸锭微观组织为层片状结构,基体中存在少量大小不均的Ti5Si3硅化物相。PREP法制得的钛合金粉末呈正态分布,且球形度好,无空心球和卫星球。随着转速增加,小颗粒粉末占比增加,大颗粒粉末占比大幅度降低。粉末颗粒以胞状组织为主,存在少量的枝晶。合金粉末主要由α′马氏体相组成。相比合金铸锭,粉末中各合金元素略有损耗,O元素质量分数小于0.1%,有利于制得高性能的粉末钛合金。 展开更多
关键词 真空自耗电弧熔炼 等离子旋转电极雾化法 高温钛合金 微观组织 硅化物
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PREP法制备球形NiTi合金粉末的特性及显微组织 预览
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作者 沈垒 陈刚 +6 位作者 赵少阳 殷京瓯 谈萍 葛渊 李增峰 汤慧萍 周全 《粉末冶金材料科学与工程》 北大核心 2017年第4期539-545,共7页
以NiTi合金棒材为原料,采用PREP法(plasmarotatingelectrodeprocess,等离子旋转电极雾化法)制备球形镍钛(NiTi)合金粉末,粉末粒度主要分布在60-125μm之间。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与差示扫描量热分析(DSC)等... 以NiTi合金棒材为原料,采用PREP法(plasmarotatingelectrodeprocess,等离子旋转电极雾化法)制备球形镍钛(NiTi)合金粉末,粉末粒度主要分布在60-125μm之间。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与差示扫描量热分析(DSC)等,对不同粒度的NiTi粉末显微组织进行表征。结果表明,粒径较大颗粒(≥178μm)的冷凝组织为胞状晶组织,小尺寸颗粒(≤40μm)表面光滑,无明显结晶组织;大尺寸颗粒主要以B2相为主,同时含有少量Ni3Ti、NiTi2二次相,随粉末粒度减小,二次相的生长受到抑制;不同粒径的NiTi合金粉末由于冷却速率不同最终导致相变点温度不同,粒度≥178μm的大颗粒粉末由于发生共析反应生成二次相,使得B2-NiTi相内Ni含量减少,最终导致该粉末的相变点温度高于粒度≤40μm粉末的相变点温度。 展开更多
关键词 等离子旋转电极雾化 球形粉末 NITI 冷却速率 马氏体相变
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粉末特性对镍基粉末冶金高温合金组织及热变形行为的影响 预览
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作者 何国爱 丁晗晖 +3 位作者 刘琛仄 刘锋 黄岚 江亮 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期37-49,共13页
分别采用氩气雾化(Argon atomization,AA)和等离子旋转电极(Plasma rotating electrode process,PREP)两种方法制备具有不同特性的镍基高温合金粉末,然后在相同条件下对两种粉末进行热等静压制备成块体材料(A-HIP及P-HIP)。分别对粉末... 分别采用氩气雾化(Argon atomization,AA)和等离子旋转电极(Plasma rotating electrode process,PREP)两种方法制备具有不同特性的镍基高温合金粉末,然后在相同条件下对两种粉末进行热等静压制备成块体材料(A-HIP及P-HIP)。分别对粉末和块体材料进行显微组织分析和形貌表征,并对热等静压材料在温度为1000~1100℃下、应变速率为0.01~1.0 s-1下进行热压缩实验,利用采集的应力、应变参数,通过迭代和线性回归的方法计算热激活能并构建本构方程,并利用所建立的本构方程预测合金在不同应变下的应力。结果表明:PREP粉末表面洁净度、球形度和粒径均匀度要比AA粉末的好,其表面氧含量也相对较低,仅为0.0079%,而AA粉末中氧含量为0.0139%(质量分数);相比P-HIP,A-HIP中分布着较多的原始颗粒边界和孔洞,原始颗粒边界的主要组成是大尺寸的γ′相和碳氧化物颗粒;A-HIP的平均晶粒尺寸为8.59μm,P-HIP的平均晶粒尺寸为12.54μm;A-HIP的强化相γ′的体积分数(43.91%)与P-HIP的强化相γ′体积分数(43.65%)基本相等。两种材料的激活能分别为1012.9 k J/mol和757.1 k J/mol,并采用双曲正弦Arrhenius模型构建不同应变下的本构方程并预测不同变形条件下的真应力,其与实验值间的绝对误差分别为6.46%和4.87%。A-HIP在压缩过程出现宏观裂纹,原始颗粒边界是压缩裂纹产生主要因素之一,且裂纹沿原始颗粒边界进行扩展。 展开更多
关键词 镍基粉末冶金高温合金 氩气雾化制粉 旋转电极制粉 热等静压 热模拟 热变形激活能 本构方程
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低温复杂结构件特种成形工艺 预览 被引量:2
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作者 李圣刚 吕宏军 +2 位作者 何士桓 王琪 黄思原 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期 82-85,共4页
研究了等离子旋转电极制备低温钛合金球形粉末的特性,采用热等静压成形工艺,制备低温钛合金粉末冶金材料,并对比分析了组织与性能。以低碳钢为材质,加工装配专用芯模,开展粉末冶金TA7ELI钛合金构件净成形技术研究,实现了大尺寸、薄壁、... 研究了等离子旋转电极制备低温钛合金球形粉末的特性,采用热等静压成形工艺,制备低温钛合金粉末冶金材料,并对比分析了组织与性能。以低碳钢为材质,加工装配专用芯模,开展粉末冶金TA7ELI钛合金构件净成形技术研究,实现了大尺寸、薄壁、半封闭式火箭发动机低温转子高性能、高可靠性的整体净成形。结果表明:等离子旋转电极制备的低温钛合金球形粉末,具有非常高的球形度和振实密度,粒径分布可依据需求控制在一定范围内,非金属夹杂含量每千克不超过20个;粉末冶金低温钛合金材料性能全面达到同批次锻件性能水平,微观组织呈等轴状;粉末冶金低温钛合金氢泵叶轮已通过了发动机型号低温全程试车考核。 展开更多
关键词 等离子旋转电极 粉末冶金 低温钛合金 热等静压
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等离子旋转电极雾化熔滴的热量传输与凝固行为 预览 被引量:2
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作者 陈焕铭 胡本芙 +1 位作者 余泉茂 张义文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期 883-890,共8页
建立了在等离子旋转电极雾化(PREP)制取合金粉末的过程中雾化熔滴的轨道运动方程,讨论了雾化熔滴在凝固过程中的热量传输与凝固行为,并确定了定量计算换热系数所需的雾化熔滴初始速度.用数值求解方法计算了FGH95高温合金雾化熔滴在PREP... 建立了在等离子旋转电极雾化(PREP)制取合金粉末的过程中雾化熔滴的轨道运动方程,讨论了雾化熔滴在凝固过程中的热量传输与凝固行为,并确定了定量计算换热系数所需的雾化熔滴初始速度.用数值求解方法计算了FGH95高温合金雾化熔滴在PREP过程中的速度及其在凝固过程中的温度、固相分数、冷却速率等凝固参数.结果表明:在作者提出的工艺参数下,FGH95合金熔滴的冷却速率达104 K/s量级以上,合金过热度对冷却速率的影响主要在全液态阶段,而冷却速率和固相分数对氩氦气体的混合比例极其敏感. 展开更多
关键词 等离子旋转电极法 快速凝固 FGH95合金粉末 数值计算 热量传输 雾化熔滴 轨道运动方程
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PREP工艺参数对3D打印用AlSi10Mg铝合金粉末性能的影响 预览
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作者 刘少伟 段望春 董兵斌 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2019年第9期45-50,共6页
利用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备了AlSi10Mg铝合金粉末,研究了电极棒转速、直径、等离子弧电流及雾化介质对粉末性能的影响。结果表明,粉末粒度随着电极棒转速与直径的增大而减小,粒度呈正态分布,主要集中在74~150μm。随着电流... 利用等离子旋转电极雾化技术(PREP)制备了AlSi10Mg铝合金粉末,研究了电极棒转速、直径、等离子弧电流及雾化介质对粉末性能的影响。结果表明,粉末粒度随着电极棒转速与直径的增大而减小,粒度呈正态分布,主要集中在74~150μm。随着电流的增大,片状粉末增加,在电流为360A时片状粉末Si、Mg元素烧蚀严重。增大雾化介质中氦气比例,粉末冷却速度增加,粉末粒度略微细化。通过粉末扫描电子显微镜(SEM)形貌发现,粉末表面为发达的花瓣状胞状晶组织,后期可以增大氦气比例加快粉末冷却速度,得到表面更加光滑的球形粉末。 展开更多
关键词 等离子旋转电极雾化技术(PREP) AlSi10Mg 工艺参数 粉末粒度
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PREP法制备球形CuAl10Fe3铜合金粉末的性能表征 预览
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作者 黄柯 赵阳 +4 位作者 张昌松 王晓明 常青 邱六 关雪飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期3783-3788,共6页
采用等离子旋转电极雾化技术制备球形CuAl10Fe3铜合金粉末,利用激光粒度分析仪、O&N分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对CuAl10Fe3铜合金粉末的粒径分布、氧氮含量、微观形貌、组织物相及纳米硬度和弹性... 采用等离子旋转电极雾化技术制备球形CuAl10Fe3铜合金粉末,利用激光粒度分析仪、O&N分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和纳米压痕仪对CuAl10Fe3铜合金粉末的粒径分布、氧氮含量、微观形貌、组织物相及纳米硬度和弹性模量特性进行表征。结果表明,CuAl10Fe3粉末的体积平均粒径(D 50)为74μm,松装密度、振实密度和流动性分别为4.45 g/cm^3、4.6 g/cm^3、16.3 s/50 g;其平均氧、氮含量分别为0.024%和0.004%,其中氧含量随CuAl10Fe3粉末粒度的减小而增大,氮含量则基本保持一致。XRD分析表明,CuAl10Fe3粉末主要由α相、马氏体β′相和少量的富铁K相组成。大粒径粉末的表面形貌为快速凝固形成的花瓣状胞状树枝晶。随着粉末粒度的减小,表面形貌由胞状树枝晶向平面晶转变,截面形貌则由大块胞晶向细条状晶转变,且小粒径颗粒截面组织明显细化,纳米硬度和弹性模量也增大。 展开更多
关键词 球形铜合金粉末 等离子旋转电极雾化法 快速凝固 纳米压痕
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等离子旋转电极雾化熔滴凝固过程的数值计算 预览
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作者 陈焕铭 胡本芙 李慧英 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期 21-24,共4页
在Newton冷却模型的基础上,用数值求解方法计算了FGH95高温合金在等离子旋转电极雾化(PREP)过程中雾化熔滴的温度、固相分数、冷却速率等凝固参量随工艺参数的变化规律.结果表明:合金过热度对凝固参量的影响主要在全液态阶段,电极棒转... 在Newton冷却模型的基础上,用数值求解方法计算了FGH95高温合金在等离子旋转电极雾化(PREP)过程中雾化熔滴的温度、固相分数、冷却速率等凝固参量随工艺参数的变化规律.结果表明:合金过热度对凝固参量的影响主要在全液态阶段,电极棒转速大小对熔滴凝固过程有一定影响,而雾化熔滴的冷却速率及固相分数等对氩氦气体的混合比例极为敏感. 展开更多
关键词 熔滴 凝固过程 冷却速率 高温合金 等离子 FGH95 雾化 固相 冷却模型 电极
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等离子体旋转自耗电极端部熔池中的流场分析 预览 被引量:7
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作者 何承群 国为民 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期 187-190,共4页
运用Newton流体力学的微元法分析,通过对等离子体旋转自耗电极(PREP)端部小熔池中液膜流动的稳态层流假设,建立了薄膜中流体运动的微分方程。并运用相关边界条件,得到了该微分方程的解析解,由此得到液膜厚度的表达式。... 运用Newton流体力学的微元法分析,通过对等离子体旋转自耗电极(PREP)端部小熔池中液膜流动的稳态层流假设,建立了薄膜中流体运动的微分方程。并运用相关边界条件,得到了该微分方程的解析解,由此得到液膜厚度的表达式。该式表明液膜厚度与等离子体电弧功率。PREP直径及旋转速度存在依赖关系,通过改变这些工艺参数,进行了实验验证,结果表明,实测的液膜厚度同理论计算值符合较好。 展开更多
关键词 流场分析 离心雾化 溶池 PREP 合金粉末
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