GH4586镍基高温合金Co制成， Ｍｏ， W固溶强化及A1 变形高温合金Ti时效强化， 该合金在室温下具有良好的韧性， 同时在800℃～850℃强度高，抗氧化性好， 抗疲劳和抗蠕变的高性能。但由于这种材料的高合金化， 塑性低， 变形困难， 限制了一些复杂结构件的形成， 因此，高性能粉末冶金镍基高温合金GH研究了4586热等静压近净成型及相关组织性能，以满足更高的综合性能 复杂的设计要求。 本文主要研究等离子旋转电极法（PREP）制备镍基高温合金GH粉末颗粒的显微组织和粉末中的夹杂物， 为粉末高温合金在更广泛领域的应用奠定了良好的基础。

　　实验材料 本实验离子旋转电极法(PREP)镍基高温合金的制备GH4586球形合金粉， 其化学成分见表l。 MASTERSIZER2000粒度分析仪用于分析I00目以下GH4586金粉，粒度分布结果见图1所示。

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　　上海庭院钢金属集团有限公司实验方法 GH采用实体显微镜观察4586高温台金粉的形状，采集粉末中的夹杂物， 粉末和粉末中的夹杂物应用扫描电镜和x射线可定性分析， 用扫描电镜和光学显微镜观察和分析粉末和杂物的形状。

　　GH4586高温夸空粉的表面形状 保证粉末良好的工艺性能。 图2是粉末实体显微照片，放大10倍。 从图2a从实体照片中可以看出， 球形度好， 表面光滑完整， 在实体显微镜下具有明显的金属光泽。 但在制粉过程中，由于旋转的高速冲击，粉末中也有少数破碎粉末， 如图2b所示。 粉末并存粘连， 但数量不多， 如图2c所示。 这是因为粉末旋转母棒后， 与其它颗粒接触前未完全凝固——与其它颗粒碰撞时， 接触边缘的热量没有及时流失， 由此产生的粘连焊接现象。

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　　图3为粉末颗粒表面扫描图。 从图中可以看出， 典型的铸枝状枝晶组织在粉末颗粒表面。 还有侧枝不发达的胞状晶组织。 该组织是由于粉末颗粒在快速冷却过程中形成的凝固痕迹。

　　粉末内部组织 图4显示了粉末中用光学显微镜观察的枝晶组织。 从图中可以看出。 粉末内部枝晶花样与粉末表面枝晶花样相似， 最常见的是树枝晶状组织， 并伴有一些胞状晶组织， 辐射分布以一点为源。

　　图4霆钢金属集团有限公司图4B是粉末颗粒粘连焊接处的枝晶组织， 由于颗粒表面的枝晶偏析和冷却速度与基体不同，枝晶组织较厚， 附近的枝晶组织不连续。

　　上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司对图5箭头所指位置进行x射线能谱分析， 图6a是基体能谱图， 图6b和图6c分析相处能谱图。 由图６看出， 粉末颗粒快速冷却103~105℃／ｓ， 丰富的粉末ti， Ｃｒ、 Mo元素强化相γ’ 相、 ＭｓＣ、 Ｍｚ。 均匀沉淀Cs和MC(TiC)。

　　粉末中的热诱导孔 对粉末金相样品进行扫描分析， 如图５所示， 在粉末颗粒中发现孔洞。 孔形不规则， 但在颗粒中相对集中， 尺寸主要分布在2~4#m之间， FL孔体积一般占孔粉体积的1%以下， 粉末总量不到1%。 这些孔是由旋转电极制粉过程中的这些孔造成的， 棒材在冠中高速旋转 中心形成负压区， 当液体金属薄膜沿棒材端面流动时，包裹的气体被带到冠上 的内部， 并在负压区中心积累， 从冠军开始 飞出的露头 液滴包裹惰性气体， 液滴凝固后，粉末内部会形成孔洞。 这种热诱导孔在热处理过程中容易聚集膨胀， 可成为合金裂纹源。

　　粉末内孔的数量取决于制粉系统， 棒料转速、 混合惰性气体的压力， 混合惰性气体的组成也是影响孔洞形成的主要因素。 随着棒料转速的提高， 空心粉增多； 细粉中空心粉在同一速度下低于粗粉；雾化室混合惰性气体压力降低， 减少空心粉量。 因此， 制造等离子旋转电极法GH等离子枪的功率在4586高温合金粉末的过程中， 电压和电流等离子弧， 惰性气体压力和混合惰性气体的组成， 制粉工艺参数，如等离子枪与电极棒的距离，以及电极棒的转速， 可减少空心粉的数量。

　　粉末中的杂物 粉末颗粒中的夹杂物主要包括非金属夹杂物和异金属夹杂物， 严重影响粉末成型后的力学性能和使用寿命， 是国内外学者研究的重点。

　　用体视显微镜观察粉末中的夹杂物， 选用高温合金粉末颗粒的颜色， 17颗粒的形状和尺寸有明显差异， 所选夹杂物成分采用x射线能谱定性分析。 该数字小于俄罗斯轻合金研究所对粉末中夹杂物数量的要求。

　　非金属夹杂物

　　图8显示了粉末中非金属夹杂物的形状和能谱分析结果。 图8a颗粒呈黄绿色， 形状不规则。 可以看出，颗粒主要含有FE， Ｏ、 ｓｉ、 ｓ、 ｃ等元素。 图8b颗粒呈紫色， 形状为不规则块， 其尺寸小于高温合金粉， 从能谱中可以发现，颗粒中有ca， Ｂｒ、 ｏ等元素。 初步推断a， b杂质可能是由于后期筛分， 非金属夹杂物在包装过程中混合。

　　异全属夹杂物

　　图9显示了粉末中异金属夹杂物的形状和能谱分析结果。 图９ａ、 b异金属夹杂物颗粒呈深银色， 球形相似，但表面粗糙。 其尺寸接近高温合金粉末。 从能谱中发现，a主要含有夹杂物Ti和部分Fe， C，可能是旋转电极过程中炉体清洗不彻底造成的。 从能谱中可以看出，B夹杂中含有AL， Ｔｉ、 Ｖ等元素， 类似钛合金TQ。 可以肯定的是，该颗粒是上次制粉过程中未清洗的残留颗粒。

　　非金属夹杂物， 介电常数不同于金属粉末和非金属夹杂物， 高温合金粉末中非金属夹杂物采用静电分离法有效去除； 对异金属夹杂物， 确保每台等离子旋转电极制粉设备只生产一种金属粉末， 而且每次制粉前都要彻底清理炉内壁，减少异金属夹杂物的数量； 使用细粉还能有效减少夹杂物的数量和尺寸， 从而最大限度地保证高温台金的综合力学性能。

　　结论

　　(1)镍基高温合金GH4586采用等离子旋转电极法(PREP)球形合金粉末， 球形较好， 表面光滑完整， 但也有少数粉末和粘接焊接。 (2)GH4586合金粉末颗粒的表面和内部具有典型的枝晶和细胞组织结构， 粉末富含Ti， Ｃｒ、 分布均匀的MO元素沉淀。 (3)热诱导孔粉末数量小于粉末总量的1%， 孔洞体积一般占孔讽粉体积的1%以下， 可调节等离子枪的功率， 电压和电流等离子弧， 惰性气体压力和混合惰性气体的组成， 制粉工艺参数，如等离子枪与电极棒的距离，以及电极棒的转速， 减少空心粉的体积和数量。 (4)粉末中主要有非金属和异金属夹杂物， 非金属夹杂物来自筛分过程，异金属夹杂物来自旋转电极制粉过程中清洗不彻底的炉体。 (4)粉末中主要有非金属和异金属夹杂物， 非金属夹杂物来自筛分过程，异金属夹杂物来自旋转电极制粉过程中清洗不彻底的炉体。