近日,金川集團研發中心鎳鈷金屬材料研究所通過“邊研發、邊生產、邊銷售”創新模式,在短時間內攻克稀土元素易燒損、偏析與無縮孔澆注成型關鍵技術難題,成功制備出高性能K438高溫合金粉末,并順利完成產品交付。
K438合金是一種鎳基沉淀強化型高溫合金,具有優異的高溫強度、抗熱腐蝕及抗氧化性能,廣泛應用于900℃以上工作的航空發動機渦輪葉片、導向葉片及燃氣輪機熱端部件。該合金粉末可用于激光選區熔化(SLM)、電子束熔化(EBM)等增材制造工藝,能夠一體化制備復雜結構零件,相較傳統鑄造工藝具有更高的精度和材料利用率。
此次研發采用等離子旋轉電極制粉技術(PREP),該技術通過在惰性氣氛保護下,將高速旋轉的電極棒端部以等離子弧加熱熔化,在強離心力作用下甩出液態金屬液滴并迅速凝固,制得高球形度、低雜質、高致密度的高溫合金粉末,是當前制備高端金屬粉末的主流技術之一。
在接到下游客戶的專項訂單后,鎳鈷金屬材料研究所迅速組建科研攻關團隊,針對合金成分優化、氣體含量控制、粉末粒度分布、流動性及松裝密度等關鍵指標開展系統研究與工藝優化。團隊在短時間內完成了合金成分改性、電極棒高純熔煉、PREP連續制粉及氣流分級等工序,*終制得成分均勻、粒度分布窄、球形度高的K438高溫合金粉末。產品經檢測,平均粒徑43~45μm,松裝密度4.9g/cm3,霍爾流速小于12s/50g,氧含量小于70ppm,氮含量小于5ppm,粉末表面光潔、無衛星粉及空心粉,整體性能達到行業先進水平。
目前,鎳鈷金屬材料研究所已具備等離子旋轉電極(PREP)與氣霧化兩種制粉生產能力,可覆蓋多種鎳鈷基高溫合金粉末的研發與批量化制備。未來,鎳鈷金屬材料研究所將繼續秉持市場需求導向,堅持“以研促產、以產帶研”理念,加快推進高性能合金粉末及增材制造關鍵材料的技術創新,為集團“十五五”期間有色金屬新材料產業的高質量發展持續貢獻力量!