雾化气体和冷却速率对镍基合金粉末凝固特性的影响（英文）

方鹏均¹，徐轶^1,2，黎兴刚³，陈亚⁴

1. 西南交通大学材料科学与工程学院2. 不来梅大学材料技术研究所3. 北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心4. 西南交通大学体育科学研究所

摘 要：分别采用氩气和氮气作为雾化介质,制备得到镍基合金粉末。利用扫描电镜分析2种气体雾化的粉末表面形貌及凝固组织特征。基于牛顿冷却模型,对雾化粉末冷却速度和飞行速度进行数值计算。结果表明:冷却速率决定了凝固微观组织形貌。在较低的冷却速率下,2种气体雾化粉末均呈现发达的枝晶组织,而随着冷却速率的增大,氩气雾化粉末呈现欠发达的枝晶和胞晶混合组织。而氮气雾化粉末仅呈现胞晶组织。不同粒径氩气雾化粉末冷却速率在1.0×10⁵⁴.24×10⁶ K·s^-1,氮气雾化粉末在1.0×10⁵⁴.8×10⁶ K·s^-1。冷却速率随粉末直径增加而减小。在快速凝固过程中,Cr,Co,W,Ni和Al等元素仍沿晶轴偏析,而Ti元素沿晶间偏析。

关键词：镍基合金粉末;气体雾化;凝固组织;冷却速率;