一、技術(shù)介紹
鎳鉻鈷高熵合金粉末制備依托于前沿且復(fù)雜的技術(shù)體系。機(jī)械合金化法是常用手段之一，將高純度的鎳、鉻、鈷等多種主要元素粉末按特定比例精確稱(chēng)量后放入高能球磨機(jī)中，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，球磨介質(zhì)與粉末反復(fù)劇烈碰撞、擠壓、冷焊，促使原子層面的擴(kuò)散與合金化，逐步形成高熵合金結(jié)構(gòu)，該方法設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低，能制備出具有獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)的合金粉末。真空電弧熔煉氣霧化技術(shù)也備受青睞，在高真空環(huán)境里，利用電弧將原料合金快速熔化，隨后高壓惰性氣體將熔融合金吹散成微小液滴并迅速凝固，制備的粉末球形度良好、純度高，且成分均勻性出色，能滿足高端應(yīng)用需求。此外，激光熔覆合成法通過(guò)高能激光束聚焦照射預(yù)置在基底上的混合粉末層，使粉末瞬間熔化、凝固，實(shí)現(xiàn)快速合金化，此方法可精準(zhǔn)控制合金層的厚度、成分與微觀結(jié)構(gòu)，用于制備特殊功能需求的高熵合金粉末涂層。
二、產(chǎn)品說(shuō)明
本鎳鉻鈷高熵合金粉末系列產(chǎn)品匯聚先進(jìn)工藝精髓，外觀呈現(xiàn)出均勻的銀灰色，金屬質(zhì)感強(qiáng)烈。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的嚴(yán)苛要求，精心調(diào)配多種成分比例，如 NiCrCoFeMn 系，各元素協(xié)同作用，錳元素提升合金的韌性與加工硬化能力，鐵元素優(yōu)化成本并調(diào)節(jié)磁性，鉻和鈷增強(qiáng)抗氧化、耐腐蝕性，鎳保障合金的基本強(qiáng)度與穩(wěn)定性；還有 NiCrCoTiAl 系，鈦與鋁的加入賦予合金更高的高溫強(qiáng)度與熱穩(wěn)定性，適用于極端高溫環(huán)境。產(chǎn)品具備精細(xì)的粉末粒度分級(jí)，涵蓋從納米級(jí)別的超精細(xì)粉末，滿足微觀結(jié)構(gòu)精細(xì)調(diào)控、高精度增材制造的科研探索，到微米級(jí)的常規(guī)粉末，用于工業(yè)級(jí)別的熱噴涂、粉末冶金等大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，充分適配多樣化需求。
三、工藝
原料預(yù)處理：從源頭把控質(zhì)量，精選高純度的鎳、鉻、鈷以及其他輔助元素原料，運(yùn)用先進(jìn)的光譜分析、化學(xué)分析手段，嚴(yán)格檢測(cè)雜質(zhì)含量，確保每種元素純度達(dá)到 99.9% 以上，并對(duì)原料進(jìn)行干燥、除磁等預(yù)處理，為精準(zhǔn)合金化奠定基礎(chǔ)。
合金熔煉與粉末制備：
若采用機(jī)械合金化，依據(jù)配方將原料粉末投入高能球磨機(jī)，精細(xì)調(diào)控球料比、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速、研磨時(shí)間等參數(shù)，過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)粉末溫度，防止過(guò)熱氧化，利用 XRD、SEM 等技術(shù)定期檢測(cè)合金化進(jìn)程，確保形成均勻穩(wěn)定的高熵合金粉末。
對(duì)于真空電弧熔煉氣霧化，在高真空度優(yōu)于 1×10⁻³ Pa 的熔煉室內(nèi)，精確設(shè)定電弧電流、電壓，使原料快速熔化，同時(shí)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)高壓惰性氣體壓力、流量與霧化噴嘴角度，保障霧化效果與粉末質(zhì)量一致性。
激光熔覆合成時(shí)，根據(jù)目標(biāo)合金成分與涂層厚度，精密設(shè)計(jì)激光功率、掃描速度、光斑尺寸、粉末預(yù)置厚度等參數(shù)，利用原位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋熔覆層質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)制備。
后處理流程：運(yùn)用多級(jí)振動(dòng)篩分結(jié)合氣流分級(jí)技術(shù)，對(duì)粉末進(jìn)行嚴(yán)格粒度篩選，去除團(tuán)聚體與不合格粒度顆粒；采用真空包裝或充入高純氬氣包裝工藝，配合干燥劑使用，大程度隔絕氧氣與水分，確保粉末在儲(chǔ)存與運(yùn)輸期間性能穩(wěn)定不變。
四、特點(diǎn)
優(yōu)異的綜合力學(xué)性能：鎳鉻鈷高熵合金粉末制成的部件打破傳統(tǒng)合金單一強(qiáng)化機(jī)制局限，兼具高強(qiáng)度、高韌性與良好的抗疲勞性能，能承受復(fù)雜交變載荷，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)部件、高端機(jī)械裝備的核心零件制造中表現(xiàn)卓越，有效提升整體結(jié)構(gòu)可靠性。
卓越的高溫穩(wěn)定性：在高溫環(huán)境下展現(xiàn)出非凡的熱強(qiáng)性與抗氧化能力，可長(zhǎng)時(shí)間耐受 800℃ - 1200℃甚至更高溫度區(qū)間，合金內(nèi)部獨(dú)特的原子排列與元素協(xié)同效應(yīng)抑制晶粒長(zhǎng)大、延緩氧化進(jìn)程，廣泛應(yīng)用于航空航天熱障部件、高溫工業(yè)爐窯內(nèi)襯等領(lǐng)域。
突出的耐腐蝕性：對(duì)多種腐蝕性介質(zhì)，包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽霧以及復(fù)雜工業(yè)混合腐蝕液，都具備強(qiáng)大抵抗力，鉻、鈷等元素形成致密鈍化膜，阻擋腐蝕介質(zhì)侵蝕，在海洋工程裝備、化工反應(yīng)容器、污水處理系統(tǒng)等長(zhǎng)期處于腐蝕環(huán)境的設(shè)施中優(yōu)勢(shì)盡顯。
高成分設(shè)計(jì)靈活性：憑借多種主元合金化特性，可根據(jù)具體需求靈活調(diào)整鎳、鉻、鈷等元素比例，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)合金微觀結(jié)構(gòu)與性能，為不同領(lǐng)域、不同工況提供定制化材料解決方案，滿足日益多樣化、高端化的工業(yè)制造需求。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
航空航天：用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)、導(dǎo)向葉片、燃燒室壁板等高溫、高應(yīng)力部件，憑借其卓越綜合性能保障飛行器在極端飛行條件下動(dòng)力強(qiáng)勁、運(yùn)行穩(wěn)定，助力我國(guó)航空航天技術(shù)邁向世界前沿。
能源電力：在燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件、核電站關(guān)鍵設(shè)備、太陽(yáng)能光熱發(fā)電集熱管等領(lǐng)域，合金粉末制成的涂層或零部件有效抵御高溫、腐蝕與輻照環(huán)境，提高能源轉(zhuǎn)換效率，確保能源供應(yīng)安全可靠。
海洋開(kāi)發(fā)：海水淡化裝置核心組件、海洋鉆井平臺(tái)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件、深海探測(cè)設(shè)備外殼等，借助其超強(qiáng)耐腐蝕性與適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度重量比，在海洋復(fù)雜惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期服役，降低維護(hù)成本，推動(dòng)海洋資源開(kāi)發(fā)進(jìn)程。
汽車(chē)制造：高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)、渦輪增壓器、活塞等部件采用鎳鉻鈷高熵合金粉末制造，提升汽車(chē)動(dòng)力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性與排放控制能力，適應(yīng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向綠色、智能、高性能發(fā)展趨勢(shì)。
高端裝備制造：用于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)、精密機(jī)床主軸、高速列車(chē)關(guān)鍵零部件等高端制造領(lǐng)域，憑借其優(yōu)異綜合性能，提高裝備精度、可靠性與使用壽命，助力我國(guó)高端裝備制造業(yè)崛起。
