[发明专利]一种优化镍基高温合金粉末球形度和空粉率的方法及应用

说明书

本发明公开了一种优化镍基高温合金粉末球形度和空粉率的方法及应用。所述方法包括：将镍基高温合金熔炼至熔融状态；以氮气和惰性气体的混合气体作为雾化气体，对所述熔融状态的镍基高温合金进行气雾化，获得球形度和空粉率优化后的镍基高温合金粉末，其中所述混合气体中氮气与惰性气体的体积比为85：15～95：5。本发明采用氮气与惰性气体的混合气体进行气雾化，使镍基高温合金在雾化过程中，氮气在高温环境中具有一定活性，与镍基高温合金中的镍会发生反应，减少出现空心粉的情况，惰性气体可以提高粉末的球形度，从而既可以控制空粉率又可以解决球形度问题，具有重要的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种镍基高温合金粉末，特别涉及一种优化镍基高温合金粉末球形度和空粉率的方法及应用，属于金属粉末技术领域。

背景技术

气雾化法是直接击碎液体金属或合金而制得粉末的方法，应用较为广泛，可以制取铅、锡、铝、锌、铜、铁、镍等金属粉末，也可制取预合金粉末。

镍基高温合金是一种以镍为基体(含量一般大于50％)在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。目前生产出的镍基高温合金粉末，主要使用的是纯氩气雾化，生产的粉末虽然球形度较好，但是不能很好的解决粉末的空心问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种优化镍基高温合金粉末球形度和空粉率的方法及应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种优化镍基高温合金粉末球形度和空粉率的方法，其包括：

将镍基高温合金熔炼至熔融状态；

以氮气和惰性气体的混合气体作为雾化气体，对所述熔融状态的镍基高温合金进行气雾化，获得球形度和空粉率优化后的镍基高温合金粉末。

在一些优选实施例中，所述混合气体中氮气与惰性气体的体积比为85：15～95：5。

在一些优选实施例中，所述方法包括：进行气雾化时，所述混合气体的雾化压强为2.5～3.5MPa。

进一步地，所述惰性气体包括氩气，但不限于此。

进一步地，所述方法包括：将镍基高温合金加热至1550～1650℃熔炼至熔融状态，并保温20～30min。

其中，在一些更为具体的实施案例之中，所述优化镍基高温合金粉末球形度和空粉率的方法具体包括以下步骤：

A、将镍基高温合金放入气雾化制粉设备中，将镍基高温合金加热熔炼至熔融状态，熔炼温度为1550～1650℃，保温20～30min；

B、对熔融状态下的液态镍基高温合金进行气雾化，通入氮气和氩气等惰性气体的混合气体，制得镍基高温合金粉末；

其中，雾化时，通入混合气体的雾化压强为2.5～3.5MPa。

其中，雾化制粉设备是现有技术，不需要详细说明。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的镍基高温合金粉末。

进一步地，所述镍基高温合金粉末的球形度为0.7～0.9，空粉率为5～10％。

进一步地，所述镍基高温合金粉末的粒径为15～53μm。

本发明实施例还提供了前述的镍基高温合金粉末于金属3D打印领域中的应用。

镍基高温合金粉末在金属3D打印方面的应用越来越广。3D打印对于粉末的要求非常高，粉末具有良好的球形度更有利于打印时的铺粉和送粉，较少的空粉可以减少局部生成气孔缺陷，因此更好的球形度和较少的空心粉可以减少打印时的形变和打印件的缺陷，使打印产品获得更好的力学性能和致密性。