高熵合金粉末的制备方法。

2023-03-22

  近几年,随着相关技术的成熟,高熵合金粉末冶金逐渐进入了学术界和业界的研究视野。粉末冶金高熵合金与传统铸造高熵合金相比,可以充分发挥高熵合金的性能优势,在不同领域实现更多的可能性。

  相对于传统铸造高熵合金,粉末冶金高熵合金在组织结构上更容易获得成分均匀、组织细小的合金材料,可以制备高熔点材料(包括钨基耐辐射合金、难熔高熵高温构件、高熵硬质合金等)。本发明涉及的高性能涂层(包括超硬、耐磨、抗辐射、耐腐蚀等)。其中,添加剂制造工艺(激光送粉法LMDF、选区激光熔融SLM、电子束粉床法EBM)也可用于制备复杂构件。此外,利用近净成形技术可实现高熵合金低成本制备,解决了高熵合金制备成本高的问题,促进了高熵合金的快速应用。

  高熵合金特殊粉末的制备方法目前主要有五种。**种方法是机械合金化(MA),通过粉末颗粒与球的长时间剧烈撞击和碰撞,使金属或合金粉粉末在高性能球磨机中反复撞击和碰撞,粉末颗粒中的原子扩散,得到合金粉末。这种方法几乎适用于所有的高熵合金,但其球形度较差,容易产生杂质,有些介质中存在合金元素污染,制备工艺不方便。

另一种为惰性气体雾化法。本发明通过熔炉将合金熔融液从管道流入喷嘴,再吹出分散液体,形成小液滴,冷却成球状粉末。该法生产成本低,粉体粒度细,球形好,但不适用于加工难熔(较高温度在1800度左右)或高熵合金。

怎样才能得到高熵的高熵合金粉?EIGA是电极感应熔炼气雾化的第三种制备方法。本发明是将高熵合金材料熔化为电极,放入感应线圈加热,形成液流,通过高压气体冲击液体流动,获得气化粉末。该法不污染坩埚,粉粒细,杂质含量低。

当前,第四种旋转电极雾化(PREP)是制备高熵合金粉末的常用方法。本发明采用大电流在钨-高熵合金样品电极间熔化试样前端,使试样前端在熔化过程中高速旋转,利用离心力将熔融液体甩出,形成小液滴,冷却成粉末。该法不污染坩埚,制备的粉球形状好,杂质含量低,适用于制备高活性粉末。

在高熵合金熔点高的情况下,可用等离子球化。采用等离子球化法制备的高熵合金粉球性好,成分均匀。五是利用等离子体中8000~10000℃高温瞬间熔化高熵合金形成液体,通过其表面张力作用形成液体,冷却后形成粉末状。

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CoCrFeNi高熵合金粉末.jpg联系胡经理.jpg


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