不同热流流场下低温超音速喷涂Al基金属玻璃粉体的晶化行为

王晓明¹，文舒²，杨柏俊³，韩国峰¹，朱胜¹

1. 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室2. 湘潭大学材料科学与工程学院3. 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家重点实验室

摘 要：采用基于拉格朗日法的数值模拟与试验测试相结合的方法获得了Al基金属玻璃粉体与丙烷-空气、煤油-氧气及高温空气三种热流交互作用的气固双相流流场状态;同时,结合Al基金属玻璃粉体基本热物性测试,阐明了热流流场诱发粉体加速、温升及晶化转变的特性演化规律。结果表明:不同的热流流场环境下产生不同的温度场,有助于玻璃粉体加速沉积成形。煤油-氧气热流流场会诱发粉体析出Al2Y等有害相,甚至出现熔化与气化现象。高温空气热流无法消除Al基金属玻璃粉体的固有脆性,难以发生高塑性畸变沉积成形。丙烷-空气热流可将Al基金属玻璃粉体调控至热塑态温度区间,充分利用其在该区间的高塑性、低黏度特性,既能实现高效沉积又可控制晶化转变,是实现Al基金属玻璃最大限度原态沉积的理想热流源。

关键词：热流流场;低温超音速喷涂;Al基金属玻璃;粉体特性;晶化行为;