高性能粉末冶金材料PPT推荐.ppt

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耐腐蚀性等力学性能：

强度、韧性等使用粉末冶金材料的理由使用粉末冶金材料的理由F结构材料：

主要考虑其力学性能F功能材料：

力学性能以外的性能nn减少偏析成分偏析：

材料不同的部位元素的比例不同组织偏析：

材料不同的部位微观结构不同nn细化晶粒nn直接成形，减少机加工达成手段达成手段有效地消除残留在材料内的一切形式的孔隙。

全致密化（FullDensityTechnology）（结构材料：

力学性能）nn热压nn热等静压nn热锻nn热挤压nn粉末轧制粉末高温合金粉末高速钢粉末不锈钢粉末钛合金达成手段达成手段提高密度、调整最佳组织（功能材料：

物理性能）以磁性材料为例nn粉末颗粒的大小（与一个磁畴相当）nn颗粒的形状，容易取向nn成分的调整全致密化技术全致密化技术nn全致密化技术（FullDensityTechnique）：

热压、热等静压、热挤压、粉末热煅nn近终成形（NearNetShapeProcess）:

nn优点：

材料与能量的合理利用成分设计的灵活性微观组织的完整性3.1粉末高温合金3.1.1总论nn定义：

以Fe、Co、Ni为基的具有高的室温和高温强度的合金nn粉末冶金、高强度、组织均匀、韧性、MA、沉淀强化、弥散强化3.1.2粉末制备与特性nn雾化法、理由、偏析3.1.2.1惰性气体雾化3.1.2.2真空高温合金nn以以以以FeFe、CoCo、NiNi为基的具有高的室温与高温强度的合金。

为基的具有高的室温与高温强度的合金。

SuperalloySuperalloy（超合金，高温合金）（超合金，高温合金）（超合金，高温合金）（超合金，高温合金）nn高温合金。

铁基、镍基和钴基高温合金的总称。

在高温时高温合金。

在高温时有很高的持久、蠕变和疲劳强度，其使用温度可达有很高的持久、蠕变和疲劳强度，其使用温度可达有很高的持久、蠕变和疲劳强度，其使用温度可达有很高的持久、蠕变和疲劳强度，其使用温度可达11001100左右。

其典型组织为：

奥氏体基体和弥散分布于其中的强左右。

奥氏体基体和弥散分布于其中的强化相，它可以是碳化物相、金属间化合物相或稳定化合物化相，它可以是碳化物相、金属间化合物相或稳定化合物化相，它可以是碳化物相、金属间化合物相或稳定化合物化相，它可以是碳化物相、金属间化合物相或稳定化合物质点。

根据合金成分和使用上的需求，可选择电弧炉、感质点。

根据合金成分和使用上的需求，可选择电弧炉、感应炉、真空感应炉进行一次熔炼或用真空白耗炉或电渣炉应炉、真空感应炉进行一次熔炼或用真空白耗炉或电渣炉应炉、真空感应炉进行一次熔炼或用真空白耗炉或电渣炉应炉、真空感应炉进行一次熔炼或用真空白耗炉或电渣炉对母合金进行重熔，还有用电子束或低压等离子体作为高对母合金进行重熔，还有用电子束或低压等离子体作为高对母合金进行重熔，还有用电子束或低压等离子体作为高对母合金进行重熔，还有用电子束或低压等离子体作为高热能源进行熔炼的工艺。

在铸造工艺上，除常规的精密铸热能源进行熔炼的工艺。

在铸造工艺上，除常规的精密铸造外，定向结晶和单晶技术已得到广泛应用，快速凝固粉造外，定向结晶和单晶技术已得到广泛应用，快速凝固粉造外，定向结晶和单晶技术已得到广泛应用，快速凝固粉造外，定向结晶和单晶技术已得到广泛应用，快速凝固粉末冶金和机械合金化工艺也是两种制备方法。

高温合金广末冶金和机械合金化工艺也是两种制备方法。

高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、机车、发电以及石油化工等泛应用于航空、航天、舰船、机车、发电以及石油化工等泛应用于航空、航天、舰船、机车、发电以及石油化工等泛应用于航空、航天、舰船、机车、发电以及石油化工等工业中。

工业中。

典型的高温合金简介典型的高温合金简介以Ni基高温合金为例强化机理：

nn金属间化合物Ni3Al的强度随温度的升高而增大nn合金元素的添加Ti、Cr、Co、Mn、W、V、Ta等nn弥散强化氧化物质点等高温合金的制造方法与最高使用温度高温合金的制造方法与最高使用温度牌号制备方法最高使用温度（K）Mar-M247铸造1230TMD-5定向凝固1273TMD-12单晶1323TMO-2弥散强化1443AirInletFanHighpressureCompressorCombustorsCompressorT650ThrustLowpressureturbineT850Polycrystallinecast,wroughtandPMalloysDSandsinglecrystallinealloysTwinspoolshafttoturnthefanandthecompressors3.1.2.3离心雾化1.旋转电极纯度高、分布窄2.电子束旋转3.1.2.4快速凝固1.成分偏析、枝晶（一次枝晶、二次枝晶）2.快速凝固技术制粉方法：

nn强制对流冷却离心雾化：

熔化甩出喷气冷却nn连续抽丝机械粉碎nn超声雾化无偏析、颗粒细3.1.3固结与成形nn预合金粉、成形性差、模压3.1.3.1HIP及类似工艺nn陶瓷模（多孔）、大气压固结（细粉、强化剂、真空）、流动模3.1.3.2热压3.1.3.3热锻3.1.3.4喷雾锻造3.1.4沉淀强化高温合金nn通过基体中析出和在晶界析出碳化物的高温合金3.1.5氧化物弥散强化型高温合金nn由热稳定性好的超细氧化物质量均匀、弥散在不同高温合金基体中起补充强化作用的合金。

nn性能nn工艺原料：

MA、变形、断裂、耐蚀、方式固结、热机械加工、包套、加热、挤压加工粉末高温合金粉末高温合金nn熔融铸造方法的问题合金元素的偏析（各组元的凝固特性不同）强化颗粒的偏析（密度的差异、与基体的润湿性）nn粉末冶金的工艺粉末制造配比混合成形烧结粉末高温合金的制备工艺粉末高温合金的制备工艺nn粉末高温合金的制备工艺把包括母合金感粉末高温合金的制备工艺把包括母合金感应熔炼，制粉（氩气雾化、旋转电机雾化应熔炼，制粉（氩气雾化、旋转电机雾化等），粉末预处理，粉末装套及封焊，热等），粉末预处理，粉末装套及封焊，热等静压、热处理等。

其中，制粉和热处理等静压、热处理等。

其中，制粉和热处理是粉末盘制备的关键环节，高纯净度和粒是粉末盘制备的关键环节，高纯净度和粒度合适的优质粉末是制备高性能粉末盘的度合适的优质粉末是制备高性能粉末盘的前提，而通过恰当的热处理得到理想的显前提，而通过恰当的热处理得到理想的显微组织才能保证合金具有优异的力学性能。

微组织才能保证合金具有优异的力学性能。

喷射成形自20世纪80年代初出现的喷射成形（SprayForming）工艺，近年来也得到了长足进步。

该工艺最大特点是直接将液态金属制取整体致密、组织细化、成分均匀和结构完整并接近零件实际形状的坯件，工序简单、成本较低，相当或高于粉末冶金工艺的强度与持久寿命等。

粉末制备粉末制备nn粉末的制备包括制粉和粉末处理。

目前，主要制粉末的制备包括制粉和粉末处理。

目前，主要制粉工艺粉工艺粉工艺粉工艺AAAA法和法和法和法和PREPPREP法都在积极改进工艺，尽量法都在积极改进工艺，尽量法都在积极改进工艺，尽量法都在积极改进工艺，尽量降低粉末粒度和杂质含量，沿着制造无陶瓷、超降低粉末粒度和杂质含量，沿着制造无陶瓷、超降低粉末粒度和杂质含量，沿着制造无陶瓷、超降低粉末粒度和杂质含量，沿着制造无陶瓷、超纯净细粉方向发展纯净细粉方向发展纯净细粉方向发展纯净细粉方向发展（-325（-325目，目，目，目，4545mm）。

目前，无目前，无目前，无目前，无陶瓷熔炼技术如等离子体冷壁坩埚熔炼，细粉制陶瓷熔炼技术如等离子体冷壁坩埚熔炼，细粉制陶瓷熔炼技术如等离子体冷壁坩埚熔炼，细粉制陶瓷熔炼技术如等离子体冷壁坩埚熔炼，细粉制造技术如快速凝固旋转技术气体雾化和超声气体造技术如快速凝固旋转技术气体雾化和超声气体造技术如快速凝固旋转技术气体雾化和超声气体造技术如快速凝固旋转技术气体雾化和超声气体雾化等都得到发展。

另外，对粉末进行真空脱气雾化等都得到发展。

另外，对粉末进行真空脱气和双韧化处理和双韧化处理和双韧化处理和双韧化处理（颗粒界面韧化颗粒界面韧化颗粒界面韧化颗粒界面韧化+热处理强韧化热处理强韧化热处理强韧化热处理强韧化），提，提，提，提高压实盘坯的致密度和改善材料的强度和塑性，高压实盘坯的致密度和改善材料的强度和塑性，高压实盘坯的致密度和改善材料的强度和塑性，高压实盘坯的致密度和改善材料的强度和塑性，也是一个重要的研究内容。

也是一个重要的研究内容。

粉末高温合金的新发展粉末高温合金的新发展nn旋转电极雾化制粉旋转电极雾化制粉nn热等静压热等静压热处理工艺热处理工艺nn热处理工艺是制备高性能粉末高温合金的关键技术之热处理工艺是制备高性能粉末高温合金的关键技术之热处理工艺是制备高性能粉末高温合金的关键技术之热处理工艺是制备高性能粉末高温合金的关键技术之一，由于在淬火过程中开裂问题经常发生，因此，如一，由于在淬火过程中开裂问题经常发生，因此，如一，由于在淬火过程中开裂问题经常发生，因此，如一，由于在淬火过程中开裂问题经常发生，因此，如何选择合适的淬火介质或者合理的冷却曲线以及先进何选择合适的淬火介质或者合理的冷却曲线以及先进何选择合适的淬火介质或者合理的冷却曲线以及先进何选择合适的淬火介质或者合理的冷却曲线以及先进的冷却技术是降低淬裂几率是热处理过程中的重要技的冷却技术是降低淬裂几率是热处理过程中的重要技的冷却技术是降低淬裂几率是热处理过程中的重要技的冷却技术是降低淬裂几率是热处理过程中的重要技术环节。

如可以选择比水、油或盐浴更佳冷却速度的术环节。

如可以选择比水、油或盐浴更佳冷却速度的喷射液体或气体快冷，以及采用两种冷却介质匹配形喷射液体或气体快冷，以及采用两种冷却介质匹配形喷射液体或气体快冷，以及采用两种冷却介质匹配形喷射液体或气体快冷，以及采用两种冷却介质匹配形成高温区冷却速度慢低温区冷却速度快的冷却曲线，成高温区冷却速度慢低温区冷却速度快的冷却曲线，成高温区冷却速度慢低温区冷却速度快的冷却曲线，成高温区冷却速度慢低温区冷却速度快的冷却曲线，还有可以采用二级盐浴冷却等，希望从根本上消除淬还有可以采用二级盐浴冷却等，希望从根本上消除淬还有可以采用二级盐浴冷却等，希望从根本上消除淬还有可以采用二级盐浴冷却等，希望从根本上消除淬火开裂问题，得到低变形、无开裂的高性能粉末高温火开裂问题，得到低变形、无开裂的高性能粉末高温火开裂问题，得到低变形、无开裂的高性能粉末高温火开