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稀有金属2024年第12期:电极感应熔炼气雾化法制备Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物粉末的特性表征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王虎;彭云;赵琳;田志凌;

单位:钢铁研究总院焊接研究所;北华航天工业学院材料工程学院;

摘要:采用电极感应熔炼气雾化(EIGA)法制备出Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物粉末,利用激光粒度分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、氧氮氢分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪对粉末特性进行表征。结果表明,粉末粒径主要分布在15~105μm之间,并呈现正态分布特征,D_(10),D_(50)和D_(90) (D_(10),D_(50)和D_(90)分别为粉末累积分布达到10%,50%和90%时对应的粒径值)分别为16.50,45.51和108.95μm;粉末形状以球形或近球形为主,但同时也出现少量形状异常粉末,如卫星粉、椭球形粉末、包裹式粉末、孪生式粉末。粉末中O,N和H的平均含量分别为0.092%,0.0058%和0.002%,其中O含量随着粉末粒径的增加而减少,N和H含量随粉末粒径的变化不大。随着粉末粒径增加,粉末表面逐渐由光滑转变为凹凸不平的冷凝收缩痕迹,截面组织按照“微晶—胞状树枝晶—树枝晶”的顺序演变,粉末空心率逐渐增大。当粉末粒径(d)≤75μm时,粉末物相主要由α_2相以及少量γ相组成,随着粉末粒径增加,α_2相含量逐渐减少,γ相含量逐渐增多,当d≥75μm时,粉末主相转变为γ相。此外随着粉末粒径增加,纳米硬度和弹性模量逐渐减小。

关键词:电极感应熔炼气雾化(EIGA)法;;TiAl金属间化合物粉末;;杂质元素含量;;微观形貌;;空心率;;物相结构;;纳米压痕

基金资助:国家重点研发计划项目(2017YFB1103300);; 中央引导地方科技发展资金项目(246Z1816G);; 北华航天工业学院科研基金项目(CXPT202402,ZD202301)资助