The invention provides a method for producing nickel-based superfine superalloy powder by evaporation, condensation and reduction, which is carried out in a system consisting of successively connected high-temperature evaporator, particle forming device and powder collector. The specific steps are as follows: placing pure nickel, chromium, cobalt, aluminium and titanium metals in a crucible in a high-temperature evaporator to ensure that the system has an oxygen-free inert gas negative pressure environment. Then, the metal raw materials in the crucible are heated and melted by igniting plasma gun. The powder feeder installed on the top of the high temperature evaporator is opened. MoO3 and WO3 powders are continuously added to the high temperature evaporator. At the same time, reducing gases are introduced into the high temperature evaporator. MoO3 and WO3 are reduced to Mo and W metal elements in the vapor state. Then, through the particle shaper, the powder feeder is opened. Mixed vapors of nickel, chromium, cobalt, aluminium and titanium collide with each other, grow and condense eventually, forming superalloy powder, which is collected in the powder collector. The spherical nickel base superalloy powder produced by this method has uniform composition and fine particle size, which can provide a new production process for the production of superfine superalloy powder from refractory and refractory metals.
【技术实现步骤摘要】
一种利用蒸发-冷凝法和还原法生产镍基超细高温合金粉的方法
本专利技术涉及高温合金生产
,具体是一种镍基高温合金粉的生产方法。
技术介绍
随着航空技术的快速发展,对发动机的性能要求越来越高,发动机涡轮盘所承受的温度和机械应力也不断增加,这就要求所使用的高温合金具有更优异的机械性能,然而随着机械性能的增加,合金的加工难度也相应地增加,甚至难以加工。在镍基合金中添加Mo和W可显著提高合金的机械性能,但由于单质Mo和W的熔沸点很高(一个大气压下,单质Mo和W的熔点分别为2620℃和3410±20℃,沸点分别为5560℃和5927℃),虽然可以将Mo和W熔于镍基合金,再采用常规的铸造工艺生产镍基高温合金,但该镍基高温合金元素偏析情况严重、组织均匀性不高,存在各种各样的缺陷,影响合金的机械性能。粉末冶金法与高温铸造相比,可最大限度地减少合金成分偏析,消除粗大、不均匀的铸造组织。粉末冶金工艺包括原料粉末的制备、粉末压制成型、烧结及后处理,其中原料粉末的制备方法包括机械法和物理化学法,物理化学法中常用的蒸发-冷凝法不仅可以制备粒径为微纳米级的合金粉,还可以制备无偏析的合金粉,具有广泛的应用。但常用的蒸发-冷凝法中,高温蒸发器内的坩埚温度很难达到Mo沸点和W沸点,因此,通过提高坩埚内温度的方法,将Mo和W蒸发后与镍基合金粉中的金属蒸气形成合金是不实际的,所以需要开发出新的工艺制备含Mo和W的镍基超细高温合金粉。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术所存在的不足之处,提供了一种利用蒸发-冷凝法和还原法生产镍基超细高温合金粉的方法,高温下将MoO3、WO3的还原得到M ...
【技术保护点】
1.一种利用蒸发‑冷凝法和还原法生产镍基超细高温合金粉的方法,其特征在于,在依次连通的高温蒸发器、粒子形成器、粉末收集器组成的系统中进行,具体步骤包括:(1)将镍、铬、钴、铝、钛纯金属放入高温蒸发器中的坩埚内,然后在高温蒸发器顶部安装等离子枪;(2)检查整个系统的气密性合格后,开启冷却水及冷却气体,用惰性气体置换系统内的空气,直至系统内为无氧环境,再通过点燃等离子枪作为加热源,对坩埚内的金属原料进行加热融化;(3)待有金属蒸气产生时,开启安装在高温蒸发器顶部的粉末加料机,连续向高温蒸发器内加入MoO3和WO3粉末,同时向高温蒸发器内通入还原性气体,MoO3和WO3被还原性气体还原成蒸气状态的Mo和W金属单质;(4)从坩埚内蒸发出来的金属混合蒸气和Mo、W蒸气在惰性气体的携带下从高温蒸发器进入粒子形成器;在粒子形成器内,金属混合蒸气相互碰撞、长大最终冷凝下来,形成高温合金粉末;合金粉末在气体携带下进入粉末收集器并被捕集下来,实现气固分离,惰性气体在引风机的作用下循环使用。
【技术特征摘要】
1.一种利用蒸发-冷凝法和还原法生产镍基超细高温合金粉的方法,其特征在于,在依次连通的高温蒸发器、粒子形成器、粉末收集器组成的系统中进行,具体步骤包括:(1)将镍、铬、钴、铝、钛纯金属放入高温蒸发器中的坩埚内,然后在高温蒸发器顶部安装等离子枪;(2)检查整个系统的气密性合格后,开启冷却水及冷却气体,用惰性气体置换系统内的空气,直至系统内为无氧环境,再通过点燃等离子枪作为加热源,对坩埚内的金属原料进行加热融化;(3)待有金属蒸气产生时,开启安装在高温蒸发器顶部的粉末加料机,连续向高温蒸发器内加入MoO3和WO3粉末,同时向高温蒸发器内通入还原性气体,MoO3和WO3被还原性气体还原成蒸气状态的Mo和W金属单质;(4)从坩埚内蒸发出来的金属混合蒸气和Mo、W蒸气在惰性气体的携带下从高温蒸发器进入粒子形成器;在粒子形成器内,金属混合蒸气相互碰撞、长大最终冷凝下来,形成高温合金粉末;合金粉末在气体携带下进入粉末收集器并被捕集...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋书清,陈娟,高书娟,阮博经,马黎波,李永红,蔡俊,丁文江,彭立明,
申请(专利权)人:江苏博迁新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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