Технология приготовления порошка жаропрочного сплава на основе никеля

Жаропрочный сплав, также известный как жаропрочный сплав или суперсплав, относится к сплаву на основе железа, никеля и кобальта, который может противостоять окислению, коррозии и ползучести при высоких температурах выше 600 °C, и может работать в течение длительного времени при высоких механических нагрузках. В частности, жаропрочные сплавы на основе никеля могут иметь лучшую прочность, стойкость к окислению и коррозионную стойкость при высоких температурах 650~1000 °C. Поэтому жаропрочные сплавы в настоящее время являются передовыми промышленными материалами, стоящими на вершине пирамиды. Они являются не только ключевыми материалами для компонентов горячего конца авиационных двигателей и различных высокотемпературных компонентов аэрокосмических ракетных двигателей, но и широко используются в промышленных газовых турбинах, энергетике, химической промышленности и других промышленных секторах.

1. Порошковые жаропрочные сплавы являются предпочтительными материалами для ключевых компонентов горячего конца современных авиационных двигателей. Они в основном используются для изготовления высокотемпературных несущих компонентов горячего конца двигателей, таких как диски турбин, диски компрессора, валы барабанов и перегородки высокого давления дисков турбин. Порошковые жаропрочные сплавы используют металлический порошок в качестве сырья, и после последующей термической обработки они получаются. Сплав имеет высокую прочность на разрыв и хорошую усталостную прочность. Порошковые жаропрочные сплавы прошли через три поколения разработки и широко используются в различных ключевых деталях, таких как диски турбин современных военных и гражданских авиационных двигателей. Текущие международные исследования и разработки порошковых жаропрочных сплавов вошли в четвертое поколение. Слитки порошковых жаропрочных сплавов не имеют макроскопической сегрегации, однородной микроструктуры, мелкого зерна, превосходных механических свойств и свойств горячей обработки, что может эффективно гарантировать надежность и долговечность двигателя, и могут быть почти сетчатыми, с коротким производственным циклом и низкой себестоимостью производства.

1.1 Процесс производства порошкообразного суперсплава Общая идея процесса производства порошкообразного суперсплава заключается в подготовке и обработке порошка под защитой инертной атмосферы, а затем в использовании процесса горячего формования для консолидации и уплотнения порошка. После многих лет разработки в основном сформировались два технологических маршрута, а именно процесс «метод распыления аргона (AA) изготовление порошка + горячая экструзия (HEX) + изотермическая ковка (ITF)», представленный западными странами, такими как Европа и США, и процесс «метод вращающегося электрода (PREP) изготовление порошка + горячее изостатическое прессование (HIP) прямое формование», представленный Россией.

Разработанный моей страной технологический маршрут - это "метод плазменного вращающегося электрода (PREP) - изготовление порошка + горячее изостатическое прессование (IP) + ковка/термообработка оболочки". Этот процесс успешно использовался для производства крупногабаритных дисков турбины из порошка FGH4095. Турбинные перегородки из порошкового высокотемпературного сплава и малогабаритные диски турбины, изготовленные методом прямого HIP-формования, прошли испытания и сформировали возможности массового производства. Исследовательская работа над двухпроизводительным диском турбины из порошкового высокотемпературного сплава FGH4096 второго поколения также достигла прорывного прогресса. Процесс "PREP + прямое HIP + изотермическая ковка" прорвался через ключевые технологии, такие как чистота порошка, и разработал диск турбины из сплава FGH4096 для двигателя с высоким отношением тяги к массе. Благодаря использованию процессов мелкозернистой ковки и градиентной термообработки была получена заготовка диска с двойной микроструктурой с размером зерна обода от 5 до 6 и размером зерна ступицы от 10 до 11. Чтобы решить проблемы чрезмерного размера включений и неквалифицированного ультразвукового контроля в порошковых высокотемпературных сплавах турбинных дисков, моя страна провела исследования по процессу «экструзия + изотермическая ковка» и достигла важного прогресса. Недавно моя страна успешно экструдировала заготовки порошковых высокотемпературных сплавов для дисков турбин авиационных двигателей на 36 000-тонном экструдере черных металлов Northern Heavy Industry Group, что ознаменовало собой крупный прорыв в технологии порошковых высокотемпературных сплавов моей страны. Исследования показали, что исходная граница частиц (PPB) устраняется в процессе экструзии, и включения эффективно измельчаются вдоль направления экструзии. В последующем процессе ковки включения дополнительно измельчаются и рассеиваются в плоскости, перпендикулярной направлению ковки. Моя страна также начала исследовательские исследования процесса деформации экструзии порошковых высокотемпературных сплавов, особенно в технологии моделирования конечных элементов. Моделируя процесс экструзии оболочки, можно систематически анализировать влияние таких факторов, как параметры структуры матрицы, на процесс экструзии, тем самым определяя оптимальную комбинацию структуры матрицы [9]. Процесс «экструзионная заготовка + изотермическая ковка» стал одним из важных направлений развития порошковых высокотемпературных сплавов турбинных дисков в моей стране.

1.2 Дефекты в порошковых суперсплавах и их влияние
Включения, PPB и термически индуцированные отверстия (TIP) являются тремя основными дефектами порошковых суперсплавов, которые серьезно влияют на эксплуатационные характеристики деталей из порошковых суперсплавов. Отечественные и зарубежные исследователи провели обширные исследования и анализы источников дефектов и их влияния на свойства сплава и предложили соответствующие меры и методы для уменьшения и устранения дефектов.

Включения оказывают важное влияние на различные механические свойства порошковых суперсплавов, особенно на свойства малоцикловой усталости. Включения в порошковых суперсплавах включают оксиды, органические вещества, инородные металлы и другие частицы. Среди них керамика, шлак и другие оксидные включения в основном поступают из огнеупорных материалов тигля, ковша и сопла устройства для плавки лигатуры и изготовления порошка, а также из продуктов раскисления в процессе плавки и твердых примесей в аргоне; резина, волокна и другие органические вещества поступают из загрязнений вакуумной системы емкости для хранения порошка, клапана, оборудования для подготовки и обработки порошка; инородные металлы поступают из предыдущей партии распыленных сплавов или материалов оболочки.

PPB представляет собой сеть оксидов углерода, осажденных на границах частиц из-за химической реакции между элементами O и C, адсорбированными на поверхности частиц порошка, и составными элементами порошка во время процесса горячего изостатического прессования [10]. Этот слабый интерфейс затрудняет диффузию и связь между частицами металла, становится источником разрушения и каналом распространения трещин сплава, а также снижает пластичность и усталостную долговечность сплава. Первопричиной PPB является содержание O и C на поверхности порошка. Уменьшение содержания C, добавление сильных карбидообразующих элементов, таких как Nb и Hf, и вакуумная дегазация порошка являются основными методами устранения PPB. Его также можно устранить с помощью термической обработки, оптимизации процесса горячего изостатического прессования и т. д.

TIP представляет собой прерывистое отверстие, образованное расширением газа аргона, который нерастворим в сплаве во время горячего изостатического прессования. Это приведет к деформации заготовки и значительному снижению прочности на растяжение, долговечности, сопротивления ползучести и других свойств сплава. Остаточный газ аргон в порошковом высокотемпературном сплаве в основном поступает из полого порошка, образованного газом аргона, инкапсулированным каплями во время процесса изготовления порошка распыления. Кроме того, газ аргон, адсорбированный на поверхности порошка, не полностью удален или герметизация упаковки не является герметичной, что также может вызвать TIP.

Подводя итог, можно сказать, что три основных дефекта порошковых жаропрочных сплавов напрямую связаны с качеством порошков сплава. Технология получения высококачественных порошков жаропрочных сплавов без включений, без полых порошков и с низким содержанием газа является ключом к разработке и применению порошковых жаропрочных сплавов.

1. Распространенные процессы производства высокотемпературных металлических порошков

Существует множество методов получения металлических порошков, включая дробление твердых тел, шаровую мельницу, распыление, электролиз и химические методы. Для аддитивного производства необходимы сферические порошки, и распыление считается наиболее идеальным методом получения металлических порошков для аддитивного производства. Кроме того, метод вращающегося электрода постепенно используется при получении порошковых материалов для аддитивного производства.

Основная технологическая схема приготовления сферического порошка из жаропрочного сплава на основе никеля выглядит следующим образом: выплавка и обработка лигатуры → изготовление порошка → просеивание порошка → (электростатическое разделение и удаление примесей) → проверка характеристик порошка, среди которых выплавка лигатуры, изготовление порошка методом распыления, а также электростатическое разделение и удаление примесей являются ключевыми звеньями для получения высококачественных порошков.
2.1 Технология плавки лигатуры
Технология плавки лигатуры из высокотемпературного сплава играет решающую роль в приготовлении высококачественного сферического порошка. Содержание примесей, кислорода, азота и водорода в сырье напрямую влияет на качество порошка. Плавка лигатуры из высокотемпературного сплава обычно использует технологию вакуумной индукционной плавки, которая имеет значительные преимущества в точном контроле состава сплава и удалении газовых примесей и вредных элементов в сплаве. Однако из-за использования керамических тиглей в лигатуру неизбежно будут внесены дефекты керамических и шлаковых включений. Кроме того, лигатура также будет производить такие дефекты, как усадка, рыхлость и сегрегация в процессе затвердевания.

Вышеуказанные дефекты могут быть устранены в последующем процессе индукционной плавки и заливки литья жаропрочных сплавов в заготовки деталей, но они будут иметь большее влияние на подготовку порошков жаропрочных сплавов. Включения в лигатуре не могут быть удалены в процессе изготовления порошка, а такие дефекты, как усадка и рыхлость, также вызовут окисление полого порошка и поверхности порошка. Поэтому необходимо принять соответствующие меры для устранения включений и дефектов в лигатуре вакуумной индукционной плавки. В отрасли производства высокочистых литейных и кузнечных жаропрочных сплавов обычно используется двух- или трехходовой процесс, а именно вакуумная индукционная плавка + электрошлаковый переплав/вакуумно-дуговой переплав. Вакуумная индукционная плавка подготавливает расходуемые электроды с подходящим химическим составом. Процесс электрошлакового переплава удаляет хрупкие оксидные включения для получения более высокой чистоты. Наконец, вакуумно-дуговой переплав используется для получения заготовок без макросегрегации и однородной структуры. Процесс электрошлакового переплава является одним из наиболее эффективных процессов очистки для удаления неметаллических включений из сплавов. Он позволяет эффективно удалять крупные инородные включения, а также диспергировать и очищать эндогенные включения. Это предпочтительный процесс для вторичной очистки порошковых высокотемпературных лигатурных сплавов.

Россия начала широко использовать процесс вакуумной индукционной плавки + электрошлаковый переплав для производства слитков лигатуры из порошкового высокотемпературного сплава в 1990-х годах. В 2002 году Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии спроектировал и построил первую в мире сверхмалую по сечению (50 мм) скоростную электрошлаковую печь с вакуумной/инертной защитой и успешно изготовил слитки электрошлакового переплава высокотемпературного сплава в 2004 году. Исследования показали, что лигатура FGH95, полученная методом электрошлакового переплава с защитой инертного газа, имеет более низкое содержание O, более низкое выгорание Al и Ti, а также значительно меньшие размеры и количество неметаллических включений.

Технология фильтрации пенокерамики также является эффективным методом удаления неметаллических включений из высокотемпературных сплавов. Эта технология в основном использует трехмерный непрерывный сетчатый пенопластовый керамический пластинчатый фильтр, состоящий из плотного керамического каркаса ветвей, для фильтрации металлического расплава, который может отфильтровывать частицы включений, жидкие включения флюса и некоторые вредные металлические элементы в расплаве сплава. Пекинский университет науки и технологий, Институт исследований магниевых материалов Инкоу, Северо-Восточный университет, Институт металлов Китайской академии наук и другие научно-исследовательские подразделения использовали керамические фильтры на основе оксида алюминия для фильтрации и очистки высокотемпературных сплавов и могут эффективно удалять включения в высокотемпературных сплавах.

Кроме того, разработанный в Японии процесс ротационного литья слитков, технология производства и изготовления высококачественных высокотемпературных сплавов (высококачественный процесс BIAM), разработанная Пекинским институтом авиационных материалов, технология очистки электромагнитным мягким контактным формованием и технология очистки композитным расплавленным солевым раствором, разработанная Северо-Западным политехническим университетом, все они оказывают хорошее воздействие на удаление включений и очистку сплавов. В последние годы новые технологии очистки, которые быстро развиваются, такие как технология электромагнитной очистки и технология ультразвуковой обработки, становятся новыми горячими точками исследований в области очистки сплавов.

Некоторые из вышеперечисленных технологий очистки сплавов широко используются в очистке высокотемпературных сплавов, в то время как другие требуют дальнейшего совершенствования и развития. Разработка аэрокосмических двигателей требует от порошковых высокотемпературных сплавов более высоких механических свойств и надежности, а также предъявляет более высокие требования к чистоте лигатур. Для производства порошковых высокотемпературных лигатур важным направлением будущего развития является исследование и разработка высокоэффективной, недорогой, высокочистой и свободной от включений технологии плавки и очистки слитков лигатур.

2.2 Изготовление пороха

Подготовка порошка является первым процессом в производстве порошковых жаропрочных сплавов, а также одним из самых критических процессов. Подготовка порошков жаропрочных сплавов с малым и однородным размером, хорошей сферичностью и низким содержанием газа и включений может уменьшить или даже устранить дефекты, такие как PPB и включения в сплаве, и значительно улучшить организацию и производительность дисков из сплава. Поэтому передовая технология подготовки порошка является ключевым звеном для получения высококачественных порошков жаропрочных сплавов, тем самым устраняя металлургические дефекты внутри сплава и обеспечивая качество дисков из жаропрочных сплавов.
Исследователи в области порошковых жаропрочных сплавов провели обширные и глубокие исследования различных процессов приготовления порошков. В настоящее время основными методами приготовления сферических металлических порошков являются вакуумная индукционная плавильная газовая атомизация (метод VIGA), технология изготовления порошка вращающимся плазменным электродом (метод PREP), электродная индукционная газовая атомизация (метод EIGA) и плазменная атомизация (метод PA).

2.2.1 Вакуумная индукционная плавка с газовым распылением (метод VIGA)
Газовое распыление индукционной плавки в вакууме относится к использованию принципа индукционного нагрева катушки для расплавления шихты в вакуумной среде. После достижения определенной температуры плавильная камера и камера распыления заполняются газом распыления, а затем расплавленная сталь заливается в промежуточный ковш. Жидкий металл поступает в камеру распыления через сопло, а затем в качестве среды распыления используется инертный газ высокого давления для разделения непрерывного потока жидкого металла, так что он быстро затвердевает в мелкие частицы, то есть металлический порошок.

Помимо порошков высокотемпературных сплавов на основе никеля, другие металлические порошковые материалы включают: нержавеющую сталь 316L, 174PH; сплавы на основе кобальта CoCrMo, CoCrW, CoCrMoW; титан и титановые сплавы TC4, TC11TA15, TiAl4822, Ti2AlNb; сплавы на основе никеля FGH95, FGH96, FGH97, GH4169, редкие металлы и т. д. 2.2.2 Технология плазменного вращающегося электрода для порошкования (метод PREP) Технология плазменного вращающегося электрода для порошкования используется для приготовления металлических порошков, таких как высокореактивные металлы, жаропрочные никелевые и титановые сплавы. Эта технология использует принцип центробежного распыления. В среде инертного газа плазменный генератор и электрод создают дугу. Температура дуги может быстро расплавить быстро вращающийся стержень. Расплавленный металл центробежно распыляется под действием поверхностного натяжения. Мелкие капли центробежно распыляемой жидкости быстро затвердевают в частицах в камере распыления, и в конечном итоге частицы осаждаются и попадают в емкость для сбора порошка.

Порошок, полученный с помощью технологии плазменного вращающегося электрода, обладает такими преимуществами, как хорошая сферичность, концентрированный размер частиц, высокое качество поверхности, низкое содержание газа и высокая чистота.

В настоящее время российское оборудование для производства порошка с вращающимся плазменным электродом является мировым лидером. На рисунке 5 представлено российское оборудование для производства порошка с вращающимся плазменным электродом Granule 2000. Его статическая вакуумная система, динамическая вакуумная система, плазменный генератор, система вращения стержня, конструкция кабины, конструкция подачи, газовая система и т. д. превосходят конструкцию отечественного оборудования PREP. Скорость оборудования для производства порошка с вращающимся плазменным электродом Granule 2000 может достигать 20000~25000 об/мин.

2.2.3 Метод плазменной атомизации (метод ПА)
Метод плазменной атомизации (метод ПА) — это метод получения сферического порошка путем распыления металлических капель с помощью плазменной пушки. Этот метод был впервые предложен М. Энтезарианом и другими и подан на патент в 1998 году. Сейчас канадская компания AP&C является мировым лидером в технологии плазменной атомизации. Компания владеет полным набором технических патентов на это оборудование. Плазменная атомизация по сути является технологией изготовления порошка газовой атомизацией. Ее принцип заключается в следующем: под защитой инертного газа плазменная пушка используется для нагрева проволоки сплава, расплавления и испарения ее в пары металла, а затем насыщенные пары металла быстро агломерируются, зарождаются и выращиваются с помощью технологии охлаждения закалкой газом для получения сверхтонкого порошка сплава[26]. Распределение размеров частиц порошка сплава, полученного с помощью плазменной атомизации, относительно узкое, в диапазоне от 10 до 150 мкм, а порошок менее 50 мкм составляет около 40%, а выход тонкого порошка чрезвычайно высок; Кроме того, порошок, полученный методом ПА, также имеет высокую сферичность и низкое содержание примесей. Основным недостатком метода ПА является то, что сырьем является более тонкая проволока, а себестоимость изготовления сырья для проволоки выше, чем у лигатуры, а эффективность изготовления порошка низкая.

В настоящее время плазменное атомизирующее оборудование компании AP&C Company в Канаде оснащено полностью автоматической системой мониторинга и устройством рекуперации газа для обеспечения стабильности качества порошка и снижения производственных затрат за счет рекуперации газа. Эта технология была применена для крупномасштабного производства высококачественных сферических металлических порошков, а типы порошков включают чистый титан и титановые сплавы, сплавы на основе никеля и т. д.

2.2.4 Электродная индукционная газовая атомизация (EIGA) Электродная индукционная плавильная газовая атомизация (EIGA) - это сверхчистая технология изготовления порошка с газовой атомизацией, в которой не используются керамические тигли. Она обладает характеристиками высокой эффективности производства газовой атомизации, большой производительности и мелкого размера частиц порошка. Принцип изготовления порошка с атомизацией EIGA заключается в следующем: под защитой инертного газа стержень лигатуры устанавливается на подающее устройство и поступает в коническую катушку ниже с определенной скоростью вращения и скоростью убывания [12]. Кончик стержня постепенно плавится конической сверхвысокочастотной индукционной катушкой, образуя поток жидкого сплава с непрерывно контролируемым диаметром. Под действием силы тяжести поток расплавленной жидкости напрямую течет или капает в камеру распыления ниже. Под действием инертного газа высокого давления поток жидкого сплава разбивается на мелкие капли. Под действием собственного поверхностного натяжения в распылительной камере мелкие капли быстро сфероидизируются и затвердевают, образуя металлический порошок. В технологии изготовления порошка EIGA весь процесс плавки лигатуры не использует огнеупорные материалы, такие как тигли и направляющие сопла, что снижает введение неметаллических примесей; по сравнению с порошком, полученным методом VIGA, порошок EIGA имеет меньший размер частиц, не содержит большого количества хлопьев, а размер частиц порошка Dv(50) можно контролировать в диапазоне около 50~100 мкм, что обеспечивает высокую эффективность производства.

Оптимизировав процесс технологии электродной индукционной газовой атомизации, немецкая компания ALD спроектировала и разработала ряд печей для производства порошков электродной индукционной газовой атомизации для исследований и производства порошковых материалов из титана и титановых сплавов. Этот тип оборудования был популярен во всем мире. Средний размер частиц Dv(50) порошка Ti6Al4V, полученного японской компанией OSAKA Titanium Company с использованием метода электродной индукционной газовой атомизации, составляет около 40 мкм, порошок имеет высокую сферичность, мало сателлитных частиц и мало неметаллических включений и применяется в области аддитивного производства.

2.3 Технология электростатического разделения Технология электростатического разделения является ключевой технологией для удаления неметаллических включений из порошков. Ее принцип заключается в зарядке частиц порошка посредством коронного разряда, а затем разделении металлического порошка и неметаллических включений, используя разницу в их электрических свойствах.

Электростатическое разделительное устройство состоит из двух электродов, тонкой металлической проволоки в качестве отрицательного электрода и металлической катушки большого диаметра, которая заземлена и имеет определенную скорость вращения в качестве положительного электрода. Когда разность потенциалов между двумя электродами достигает определенного значения, между двумя электродами возникает коронный разряд. После того, как металлический порошок, содержащий неметаллические включения, попадает в коронное электрическое поле, образованное на поверхности ролика через питатель, он встречается с электронами и отрицательными ионами, летящими к положительному электроду, заставляя его переносить отрицательный заряд ролика. Из-за высокой проводимости металлического порошка полученный отрицательный заряд быстро высвобождается после контакта с роликом и падает с передней части ролика в зону сбора готового порошка под действием силы тяжести и центробежной силы; а неметаллические включения нелегко теряют заряд из-за своей низкой проводимости. Они адсорбируются на ролике под действием силы Кулона и электростатической адсорбции и смахиваются щеткой ролика, когда ролик вращается назад.

2.4 Просеивание порошка Помимо процесса распыления, еще одним ключевым процессом для определения характеристик порошка является постобработка исходного металлического порошка. Это включает окислительную пассивацию частиц порошка, классификацию (т. е. просеивание или воздушную классификацию) и смешивание для получения конечной однородной партии порошка. Просеивание порошка предназначено для получения порошка требуемого размера частиц и удаления некоторых примесей в соответствии с разницей между размером требуемого порошка и размером примесей. Просеивающая машина работает в вакуумном состоянии или под защитой инертного газа, чтобы предотвратить окисление порошка во время процесса просеивания. Основными параметрами процесса просеивания являются амплитуда вибрации и частота вибрации вибросита. Как правило, исходный порошок метода VIGA должен быть предварительно просеян с помощью 100 меш, чтобы предотвратить повреждение и засорение сита крупными нерегулярными объектами, образующимися в процессе распыления.

Кроме того, существуют различные технологии для улучшения текучести порошка после пассивации. В настоящее время существует несколько методов количественной оценки реологических свойств (текучести и растекаемости) порошков, но корреляция между ними не была полностью определена. Никакие другие методы не используются широко, за исключением простейшего метода воронкообразного течения (ASTM B213/ISO 4490/ASTM B964). В сообществе AM отсутствует понимание того, что является приемлемым значением текучести для конкретного металлического сплава, поэтому необходимы дополнительные количественные исследования текучести порошка для аддитивного производства.

3. Возможность повторного использования порошка


Отрасли промышленности, во главе с аэрокосмической и ортопедической, быстро внедряют металлические порошки AM. Поскольку металлические порошки AM являются одним из основных факторов стоимости, особенно в высокопроизводительных приложениях, существует большой интерес к повторному использованию порошка. Поскольку только небольшая часть порошка расплавится и вплавится в деталь, оставшийся порошок можно использовать несколько раз, пока порошок не станет непригодным для использования в конкретном приложении.



Никелевый сплав 718, обладающий превосходными механическими свойствами и стойкостью к окислению/коррозии, был впервые представлен в 1960-х годах для преодоления недостатков плохой свариваемости суперсплавов. Дэн и др. повторно использовали 100 кг никелевого сплава 718 (PSD 45-106 мкм) шесть раз для изготовления деталей на машине для плавки в порошковой постели (E-PBF). Порошок был получен методом электродной индукционной плавки в инертном газе (EIGA), и порошок не регенерировался с исходным порошком во время процесса повторного использования. По сравнению с исходным порошком элементный состав переработанного порошка существенно не изменился, только элемент кислорода увеличился с 0,014 вес.% до 0,022 вес.%. После шестой сборки химический состав частиц порошка, собранных из разных мест, не изменился, и элементный состав по-прежнему соответствовал конкретным требованиям сплава. Данные о текучести и PSD существенно не изменились после цикла повторного использования. Однако данные PSD после шестого цикла сборки показали небольшое увеличение среднего диаметра частиц. Это показывает, что порошок никелевого сплава 718 стабилен под электронным пучком и может быть повторно использован много раз без существенных изменений размера порошка и химического состава.

Согласно принципу термодинамики, образование Al2O3 в сплаве никеля 718 более благоприятно, чем образование других оксидов. Во время процесса E-PBF окисление Al, Ti, Fe или Cr кажется неизбежным, но очень низкие концентрации кислорода могут подавлять образование таких оксидов на поверхности порошка. Это связано с тем, что равновесное парциальное давление кислорода при температуре плавления этих элементов должно быть ниже 10-7 ~ 10-9 мбар, чтобы избежать этих окислений. С другой стороны, высокие производственные температуры в оборудовании E-PBE приводят к высокой скорости диффузии кислорода. Следовательно, существует движущая сила для возникновения реакции. После процессов L-PBF и E-PBF на поверхности порошка наблюдалось образование Cr2O3 и Al2O3. Хотя Cr2O3 имеет меньшее сродство к кислороду, чем Al2O3, его образование кинетически благоприятно, особенно учитывая его высокое содержание в сплаве никеля 718. При повторных циклах использования можно ожидать, что существующие оксиды будут постепенно разлагаться до наиболее стабильного оксида (т.е. Al2O3) под воздействием высоких температур в процессе АМ.

4 Заключение
Моя страна провела много научно-исследовательских и технологических разработок в области исследований и производства порошковых жаропрочных сплавов и различных ключевых технологий, особенно в ключевых технологиях подготовки порошков жаропрочных сплавов, что позволило достичь прорывов, обеспечив организацию и производительность ключевых частей порошковых жаропрочных сплавов моей страны, и внесла выдающийся вклад в локализацию авиационных двигателей. С целью устранения трех основных дефектов в порошковых жаропрочных сплавах и улучшения общих характеристик формованных порошковых деталей будущие порошки жаропрочных сплавов должны развиваться в направлении высокочистого тонкого порошка.