23co14ni12cr3moe

23co14ni12cr3moe/A100鋼是由C、Cr、Mo強(qiáng)化的Fe-Co-Ni系合金，合金化元素高達(dá)30％，且該鋼采用真空熔煉加真空自耗重熔的雙真空熔煉工藝，材料制造成本較高。目前起落架外筒及活塞桿等筒狀構(gòu)件，均采用傳統(tǒng)鍛造配合機(jī)加工的制造方法，而筒內(nèi)實(shí)心的構(gòu)件則在整體模鍛件的基礎(chǔ)上進(jìn)行深膛切削去除。傳統(tǒng)的起落架制造方法存在制造難度高、周期長，材料利用率低等缺點(diǎn)，無法飛機(jī)型號(hào)快速試制的要求。

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金鋼粉末制備方法，

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉，合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，鐵余量，碳0.21～0.25，鉻2.9～3.3，鎳11～12，鈷13～14，鉬1.1～1.3，錳≤0.1，鈦≤0.015，鋁≤0.015，硅≤0.1，磷≤0.008，硫≤0.005，氧≤0.002，氮≤0.0015，磷+硫≤0.01；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為20-100mm，長度為100-1000mm，電極棒直線度偏差控制在≤0.2mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在保護(hù)氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末。

所述的A100合金球形粉末比表面積低，僅有0.01～0.08m2/g。

步驟4所述的A100合金球形粉末球形度大于95%。

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為5000～35000rpm。

所述的惰性氣體為氦氣或氬氣或二者的混合氣體。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明A100合金球形粉末的制備方法，通過高速旋轉(zhuǎn)離心霧化的方法制備A100合金球形粉末，大限度地減少合金成分偏析，消除組織粗大及不均勻組織。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)近凈成形和自動(dòng)化批量生產(chǎn)，有效降低金屬的損耗。因其生產(chǎn)過程中不與坩堝和脫氧劑等混合，不怕混入雜質(zhì)，所以制取成粉末具有高純度，球形度良好，低價(jià)雜物含量等性能指標(biāo)，保證了材料成分配比的正確性和均勻性。

采用PREP制粉工藝可以制備球形度很高的A100合金鋼粉末，粉末中無衛(wèi)星粉。現(xiàn)有技術(shù)A100合金鋼粉末比表面積大于0.1 m2/g。因此，采用本方法制備高球形度的A100粉末。采用PREP法制備A100合金鋼粉末具有良好的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為90mm，長度為1000mm，電極棒直線度偏差控制在0.1mm/m；

步驟3，將A100合金電極棒置于含氦氣的密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的電極棒熔融金屬霧化后在離心力的作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在He氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為5000rpm，測試粉末球形度為96%。

實(shí)施例2

一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為50mm，長度為600mm，電極棒直線度偏差控制在0.02mm/m；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體含氬氣的密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在He+Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為35000rpm，測試粉末球形度為96%。

實(shí)施例3

一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為20mm，長度為100mm，電極棒直線度偏差控制在0.02mm/m；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體氬氣的密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為22000rpm，測試粉末球形度為98%。

實(shí)施例4

一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉，合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，鐵（Fe）余量，碳（C）0.21～0.25，鉻（Cr）2.9～3.3，鎳（Ni）11～12，鈷（Co）13～14，鉬（Mo）1.1～1.3，錳（Mn）≤0.1，鈦（Ti）≤0.015，鋁（Al）≤0.015，硅（Si）≤0.1，磷（P）≤0.008，硫（S）≤0.005，氧（O）≤0.002，氮（N）≤0.0015，磷+硫（P+S）≤0.01；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為100mm，長度為1000mm，電極棒直線度偏差控制在0.2mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于含氦氣的密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力的作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在He氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為8000rpm，測試粉末球形度為97%。

實(shí)施例5

一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比：鐵（Fe）余量，碳（C）0.21~0.25，鉻（Cr）2.9~3.3，鎳（Ni）11~12，鈷（Co）13~14，鉬（Mo）1.1~1.3，錳（Mn）≤0.1，鈦（Ti）≤0.015，鋁（Al）≤0.015，硅（Si）≤0.1，磷（P）≤0.008，硫（S）≤0.005，氧（O）≤0.002，氮（N）≤0.0015，磷+硫（P+S）≤0.01；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為50mm，長度為600mm，電極棒直線度偏差控制在0.03mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體含氬氣的密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在He+Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為35000rpm，測試粉末球形度為98%。

實(shí)施例6

一種二次硬化高強(qiáng)度A100合金粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進(jìn)行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進(jìn)行機(jī)加，加工后電極棒直徑為90mm，長度為100mm，電極棒直線度偏差控制在0.01mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體氬氣的密閉反應(yīng)室內(nèi)并高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細(xì)小液滴，液滴在Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內(nèi)，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉(zhuǎn)速為21000rpm，測試粉末球形度為97%。

隨著增材制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，以電弧+絲材的熔絲沉積成形為代表的增材制造技術(shù)越來越多的應(yīng)用于航空構(gòu)件。相比于傳統(tǒng)的減法式制造，電弧+絲材增材制造這種新興的加工制造方法能實(shí)現(xiàn)金屬件的高效、近凈成形，前期無需模具投入、可突破尺寸規(guī)格限制，制備小批量且復(fù)雜幾何形狀的構(gòu)件，具有材料利用率高、制備周期短、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)已著手開展采用電弧+絲材增材制造的方法制備A100鋼構(gòu)件的課題研究，但增材制造A100超高強(qiáng)鋼絲材目前處于市場空白，亟需開發(fā)一種增材制造A100超高強(qiáng)鋼絲。