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TiAl合金气雾化制粉及热等静压成形研究进展
刘玉峰;张国庆;刘娜;李周
【期刊名称】《精密成形工程》
【年(卷),期】2022(14)11
【摘要】概述了TiAl合金气雾化制粉及热等静压成形的主要研究成果。
在TiAl合金粉末制备方面,重点介绍了气雾化制粉工艺、粉末粒度控制、粉末氧含量控制和粉末组织特征。
针对热等静压技术,介绍了TiAl合金粉末热等静压致密化过程及机理,总结了采用热等静压近净成形工艺制备TiAl合金转捩片的研究成果。
结合粉末冶金TiAl合金研究进展,提出了未来TiAl合金粉末制备及成形技术的发展方向。
【总页数】8页(P47-54)
【作者】刘玉峰;张国庆;刘娜;李周
【作者单位】中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.23
【相关文献】
1.高温TiAl合金热成形技术研究进展
2.稀土Y在γ-TiAl基合金及其精密热成形中应用的研究进展
3.用机械合金化方法和热等静压工艺控制γ—TiAl合金的显微结构
4.热等静压对喷射成形TiAl基合金孔隙率的影响
5.液态金属雾化成形及非晶合金制粉的研究进展
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气雾化粉末制备技术是一种将液态物质通过喷雾器喷雾成微小颗粒，然后通过快速冷却或固化来制备粉末的过程。
以下是几种常见的气雾化粉末制备技术：
1.热气雾化：这是最常用的气雾化技术之一。
在热气雾化过程中，液态材料被高速热气流
撞击和分散，形成微小颗粒。
热气雾化可用于制备金属粉末、合金粉末等。
2.压缩空气雾化：这种方法使用压缩空气来将液态材料雾化成粉末。
通过调整压缩空气的
压力和流量，可以控制粉末的粒径和分布。
3.超声雾化：超声雾化利用超声波的震动作用将液态材料分散成微小颗粒。
超声雾化通常
适用于制备高纯度的陶瓷粉末和其他敏感材料。
4.电弧气雾化：这种方法使用电弧加热将液态材料快速蒸发和雾化。
电弧气雾化通常适用
于高熔点金属和合金的粉末制备。
5.旋转盘气雾化：这是一种将液态材料滴落到高速旋转盘上，然后通过离心力将其雾化成
粉末的方法。
旋转盘气雾化可用于制备陶瓷、金属和复合材料等粉末。
以上只是一些常见的气雾化粉末制备技术，每种技术都有其适用的材料范围和工艺参数。
具体选择何种技术取决于所需粉末的性质和应用要求。
TiAl金属间化合物粉末冶金工艺研究进展[摘要] 粉末冶金工艺可有效避免铸锭冶金带来的成分偏析、组织粗大、缩松缩孔等问题，是TiAl金属间化合物制备的重要研究方向。
从粉末制备、烧结、成形、热处理4个方面对TiAl金属间化合物粉末冶金工艺的研究进展进行了介绍，重点评述了冷壁坩埚真空气雾化、电极感应熔炼气雾化、热等静压等制备技术，对粉末冶金制备TiAl金属间化合物的研究方向进行了展望。
关键词： TiAl金属间化合物；粉末冶金；气雾化；热等静压（HIP）；近净成形随着现代工业的快速发展，对材料的强度、承温能力、减重等提出了更高的要求。
TiAl金属间化合物密度低、比强度高、阻燃性能好、抗蠕变抗氧化性能好，使用温度为700～900℃，是极具潜力的新型轻质耐高温结构材料[1]。
目前，TiAl 金属间化合物大量应用于航空发动机低压涡轮叶片的研制和生产。
2006年，GE 公司就将4822合金（Ti-48Al-2Cr-2Nb）用于制造GEnx 发动机的第六、七级低压涡轮叶片，首次实现了TiAl金属间化合物的工程化应用[2]。
2013年，中国科学院金属所获得了罗罗公司颁发的TiAl 涡轮叶片精密铸造技术质量认证证书，使国内TiAl叶片达到国际先进水平。
赛车等高档汽车上也采用TiAl金属间化合物制造增压涡轮、排气阀等，对提高发动机转速，减少动阀磨损具有重要作用[3]。
随着超音速飞行器、热防护系统用结构材料对承温能力的要求逐渐提高，TiAl金属间化合物板材、箔材等也具有广阔的应用前景[4]。
TiAl金属间化合物常用的制备工艺有铸造、铸锭冶金和粉末冶金。
TiAl叶片的制备需先用重力铸造出毛坯，再机加出最终尺寸的叶片，原料利用率较低，另外TiAl金属间化合物的本征脆性也导致机加难度较大，从而使TiAl叶片制造成本一直居高不下[5]。
采用铸锭冶金工艺制备TiAl 板材等，需先采用热等静压、均匀化退火等消除铸锭的缩松、缩孔、成分偏析等缺陷，随后进行一次或多次锻造来细化晶粒组织，最终轧制成所需的材料[6]。
气雾化铁硅铝
气雾化是一种先进的金属粉末制备技术，它利用高热能将固态金
属材料迅速熔融，然后通过高速喷雾气流将熔融金属雾化成微细颗粒。
气雾化技术在铁、硅和铝等金属的制备过程中得到广泛应用，因为它
能够制备出高纯度、均匀分布的粉末，具有较好的物理和化学性质，
广泛应用于制造业、航天航空、汽车产业等领域。
对于铁的气雾化制备而言，其优势在于制备出的铁粉末具有高纯度、均匀颗粒分布以及良好的流动性。
这些特点使得铁粉末能够广泛
应用于金属注射成型、激光熔化等先进制造技术中。
此外，气雾化还
能够将铁粉末制备为不同粒径的颗粒，使得铁粉末的应用范围更加广泛。
在硅的气雾化制备中，硅金属往往被用作制备半导体材料以及太
阳能电池材料等高科技领域。
通过气雾化技术制备的硅粉末具有高纯度、细小的颗粒分布，能够提高材料的纯度和特性，从而提高半导体
材料的性能。
而对于铝的气雾化制备来说，铝粉末的应用领域主要包括3D打印、材料涂层、航空航天等。
通过气雾化制备的铝粉末具有可调控的颗粒
形态和尺寸，可以根据不同的需求进行粒径调整，从而满足多样化的
应用需求。
总的来说，气雾化技术在铁、硅和铝等金属的制备中具有重要的
指导意义。
它能够制备高纯度、均匀分布的粉末，提高材料的特性和
性能，广泛应用于制造业、航天航空、汽车产业等领域。
未来随着气雾化技术的不断发展和完善，相信它将在更多的金属制备领域中发挥其重要作用，为各行各业的发展提供强大支持。
