《表1 GA与PREP法制备的Ti–48Al–2Cr–2Nb粉末的物理化学性能》

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《TiAl合金粉床电子束选区熔化成形研究进展》

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粉末在成形底板上连续均匀致密地铺展，是电子束作用下形成连续液态熔池的基础，也是致密化的基本保证。因此TiAl合金的SEBM成形对合金粉末的粒度分布、形貌、流动性、松装密度具有较高的要求。目前SEBM选用TiAl预合金粉末粒度范围通常为45～150μm，粉末的制备通常采用惰性气雾化（GA）与等离子旋转电极雾化（PREP）两种方法，制备的粉末微观形貌如图1所示，粉末的物化性能如表1所示。GA粉末粒度更细，球形度良好，但常伴随不规则粉末、卫星粉及空心粉（图1(a）），空心粉在SEBM过程中易形成气孔缺陷。PREP粉末几乎无空心粉，球形度更高（≥95%），无卫星粉（图1(b）），但粒度较粗且存在Al组分在粉末近表面区域的挥发问题[6]。从表1可以看出，GA粉末的氧含量更低。PREP工艺制备的TiAl合金粉末截面组织存在树枝状和包状两种状态，不同组织的粉末对传统塑性变形致密化工艺的表现不同[7]，但还没有关于粉末初始显微结构对SEBM成形质量影响的报道。TiAl合金粉末循环利用过程中，粉末形貌、表面状态、粒度分布、流动性、松装密度、化学成分（尤其氧、铝含量）都会发生变化，对粉末的工艺适用性产生剧烈影响，但目前还没有针对Ti Al合金粉末循环利用建立使用和修复标准。西安赛隆金属材料有限责任公司与西北有色金属研究院联合制定了适用于传统粉末冶金及增材制造用球形钛铝粉末的有色金属行业标准（YS/T 1296—2019），以PREP方法制备的Ti Al合金粉末已得到广泛应用。