【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，屬于合金粉體材料。
技術介紹
1、tizrvnbal合金是一種具有代表性的輕質高熵合金，其特點包括高比強度、優異的強韌性、良好的高溫穩定性，以及出色的耐蝕性。這些特性使其在航空航天、汽車、能源等領域展現出廣泛的應用前景。為了實現tizrvnbal合金高性能復雜構件的制備，增材制造技術是一種有效的技術途徑。在增材制造過程中，金屬粉末作為關鍵原材料，其品質直接關系到最終構件的性能與可靠性。因此，對金屬粉末具有著較高的要求，包括高球形度、高流動性以及高細粉收得率等。
2、然而，由于tizrvnbal合金自身具備的高熔點、活性大和流動性差等特點，使得現有的粉末制備技術面臨一定挑戰。目前，盡管傳統的電極感應氣霧化工藝以及新興的懸浮熔煉水冷坩堝氣霧化工藝能夠滿足高球形度和高流動性的要求，但在細粉收得率方面仍存在明顯不足，這限制了tizrvnbal合金在增材制造中的廣泛應用。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法。本專利技術采用懸浮熔煉水冷坩堝氣霧化制粉工藝，對氣霧化制粉工藝中導流管和噴嘴結構進行了耦合設計，制備得到高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末。
2、為實現上述目的，本專利技術的技術方案如下。
3、一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，方法步驟包括：
4、(1)確定合金成分：輕質高
5、(2)預合金化：根據合金成分及比例將各元素的金屬塊進行稱重后加入懸浮熔煉水冷銅坩堝中，對水冷銅坩堝內進行抽真空，然后通入惰性氣體，在水冷銅坩堝內將金屬塊熔化，融化后進行冷凝，得到合金錠；
6、(3)冷坩堝熔煉：將合金錠重新加入到水冷銅坩堝內，抽真空，然后通入通入惰性氣體，加熱熔化合金錠，當合金錠完全熔化后在1700～1750℃下保溫，并對水冷銅坩堝底部連接的導流管進行加熱；其中，導流管直徑為2～5mm；
7、(4)霧化制粉：導流管溫度達到1700～1750℃后，開啟霧化氣體進行霧化制粉，從導流管底部流出的合金熔液沖擊破碎成小液滴并凝固形成粉體；其中，霧化噴嘴為環形結構，噴嘴出口縫隙大小為0.8～1.2mm，噴嘴與導流管出口對齊，且導流管與噴嘴之間的角度為50°～60°，霧化氣體壓力為4～8mpa；
8、(5)霧化制粉結束后，冷卻篩分，得到一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末。
9、優選的，步驟(1)中，35％≤a≤55％，10≤b≤25％，8≤c≤15％，10≤d≤20％，1≤e≤7％。
10、優選的，步驟(2)中，所述金屬塊的純度大于99％。
11、優選的，步驟(2)中，抽真空至5×10-3pa以下。
12、優選的，步驟(2)中，導流管直徑為3～4mm。
13、優選的，步驟(3)中，抽真空至2×10-2pa以下。
14、優選的，步驟(4)中，噴嘴出口縫隙大小為0.9～1.0mm。
15、優選的，步驟(4)中，霧化氣體壓力為5～6mpa。
16、優選的，所述惰性氣體為氬氣。
17、一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末，通過以上方法制備得到。
18、有益效果
19、本專利技術提供了一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，通過對氣霧化制粉工藝中的導流管直徑進行了設計。通過適當減小導流管的直徑，并增加坩堝底部的加熱功率而獲得高溫細流體；同時對氣霧化制粉工藝中噴嘴的幾何形狀和位置進行了設計，采用環形噴嘴以增強與導流管流出流體之間的耦合作用。調整環形噴嘴的孔隙，以便與導流管直徑相匹配，減少流體流動的阻力，進一步增強氣體與流體的相互作用。調整噴嘴與導流管之間的相對位置和角度，以便霧化氣體和流體之間更好的接觸，可以使氣體更有效地將流體霧化，形成更細小的液滴，提高了細粉率。
20、本專利技術提供了一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，對氣霧化制粉工藝中的導流管和噴嘴進行了流速匹配設計，調節霧化氣體的壓力，確保氣體的速度足夠高，可以有效的霧化液體，同時防止液滴過大。通過流量控制閥精確控制導流管內流體的流出速度，使其與霧化氣體流速相匹配，這提供了更穩定的流體流動路徑，減少了流體流動的湍流和不穩定性，有助于控制顆粒的大小和形狀，提高細粉的收得率。
21、本專利技術提供了一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末，獲得的高溫細流體的溫度較高，液體的粘性較低，因此形成的粉末顆粒不易發生團聚現象，這有助于獲得高球形度的粉末，增加了粉末的球形度。
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1.一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：方法步驟包括：
2.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，35％≤a≤55％，10≤b≤25％，8≤c≤15％，10≤d≤20％，1≤e≤7％。
3.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述金屬塊的純度大于99％。
4.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，抽真空至5×10-3Pa以下。
5.如權利要求1或3或4所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，導流管直徑為3～4mm。
6.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，抽真空至2×10-2Pa以下。
7.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(4
8.如權利要求1或7所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，霧化氣體壓力為5～6MPa。
9.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體為氬氣。
10.一種高細粉收得率的TiZrVNbAl合金粉末，其特征在于：通過權利要求1～9任意一項所述方法制備得到。
...【技術特征摘要】
1.一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，其特征在于：方法步驟包括：
2.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，35％≤a≤55％，10≤b≤25％，8≤c≤15％，10≤d≤20％，1≤e≤7％。
3.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述金屬塊的純度大于99％。
4.如權利要求1所述的一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，抽真空至5×10-3pa以下。
5.如權利要求1或3或4所述的一種高細粉收得率的tizrvnbal合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，導流管直...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫世海，段旭楠，王本鵬，薛云飛，
申請(專利權)人：北京理工大學唐山研究院，
類型：發明
國別省市：
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