本發(fā)明屬于化工、材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫鎳基合金粉的制備方法。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外用于生產(chǎn)航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件及高溫噴涂的鎳、鈷基高溫合金粉報(bào)道較多，該粉末具有優(yōu)良的自熔性、潤濕性和噴焊性，而且熔點(diǎn)比較低，噴焊層具有硬度高、耐蝕、耐磨、耐熱特點(diǎn)，但生產(chǎn)技術(shù)難度大，原料成本高一直制約著該粉末的發(fā)展。目前該粉末的生產(chǎn)工藝主要有水霧化法、氣霧化法、羰基法、還原法等。但用于MCFC燃料電池陽極催化材料的鎳鋁、鎳鉻粉末未見公開報(bào)道，目前該粉末主要生產(chǎn)廠商為韓國企業(yè)，國內(nèi)未有相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)。2014年美國燃料電池生產(chǎn)企業(yè)在國內(nèi)尋求鎳鋁、鎳鉻粉末生產(chǎn)廠家，并提供了相關(guān)的技術(shù)要求，根據(jù)廠家需求開發(fā)該粉末產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)而提供一種高溫鎳基合金粉的制備方法，該方法工藝流程短、能耗低、生產(chǎn)環(huán)境友好，生產(chǎn)出的產(chǎn)品純度高、粒度可控。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種高溫鎳基合金粉的制備方法，采用電解鎳、電解鋁或電解鉻為原料，通過熔煉制備母合金，根據(jù)合金粉末成分的要求補(bǔ)加燒損元素進(jìn)行了再次熔煉，采用超高壓水霧化技術(shù)制備高溫合金粉末，其具體工藝過程如下：

（1）母合金制備：采用質(zhì)量比為電解鎳60-80%、電解鋁或電解鉻20-40%為原料，在1600-1700℃進(jìn)行熔煉，熔煉采用中頻感應(yīng)爐，電解鎳熔化后加覆蓋劑，待金屬完全溶化后澆注成錠備用；

（2）脫氧：熔煉后進(jìn)行脫氧，分次加入鋁石灰進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，其中鋁石灰加入量為母合金質(zhì)量的0.5%-2%，待“渣白”后，補(bǔ)加中間合金；

（3）合金化：中頻爐電磁攪拌進(jìn)行合金化，合金化時(shí)間為20-40min；

（4）霧化：霧化產(chǎn)生粉末，霧化水壓力選擇70-110MPa，采用氬氣保護(hù)，霧化溫度為1500-1800℃；

（5）真空干燥：將步驟（4）產(chǎn)出的粉末經(jīng)過濾，采用真空干燥2-4小時(shí)，既得本發(fā)明的高溫鎳基合金粉產(chǎn)品。

所述步驟（1）覆蓋劑為質(zhì)量比10%-30%螢石和70%-90%石灰。所述步驟（1）覆蓋劑加入量為母合金的質(zhì)量的2%-6%。

所述步驟（3）中中頻爐感應(yīng)線圈功率為100-200Kw。

所述步驟（4）中干燥的真空度為0.4-0.8MPa。

本發(fā)明以電解鎳、電解鋁或鉻為原料，按一定配比通過熔煉制備母合金，根據(jù)合金粉末成分的要求補(bǔ)加燒損元素進(jìn)行了再次熔煉，經(jīng)脫氧、合金化、超高壓霧化、過濾、真空干燥工藝，工藝流程短、能耗低、生產(chǎn)環(huán)境友好，生產(chǎn)出的產(chǎn)品純度高、粒度小且可控。本發(fā)明首次采用霧化粉末的生產(chǎn)工藝，在水霧化壓力70-110Mpa下，產(chǎn)出的高溫鎳基合金粉-300目細(xì)粉率達(dá)90%，D50為6-10微米的霧化粉末；采用惰性氣體保護(hù)超高壓水霧化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)壓力在20-120Mpa可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)最終控制粉末的粒度，粉末粒度可控制在5-25微米范圍內(nèi)，能滿足鎳基高溫合金粉的技術(shù)要求。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種高溫鎳基合金粉的制備方法，其具體步驟如下：

（1）母合金制備：采用質(zhì)量比為電解鎳80%、電解鋁20%為原料，在1600℃進(jìn)行熔煉；

（2）熔煉：采用100公斤中頻感應(yīng)爐，電解鎳熔化后加覆蓋劑，覆蓋劑為質(zhì)量比30%螢石和70%石灰，覆蓋劑加入量為母合金的質(zhì)量的2%，待金屬完全溶化后澆注成錠備用；

（3）脫氧：電解鎳熔化后加覆蓋劑，鋁石灰擴(kuò)散脫氧，其中鋁石灰加入量為母合金質(zhì)量的0.5%，待“渣白”后，補(bǔ)加中間合金；

（4）合金化：合金化程度主要靠中頻爐自身電磁攪拌左右進(jìn)行，頻爐感應(yīng)線圈功率為200Kw，合金化時(shí)間設(shè)為40min；

（5）霧化：霧化產(chǎn)生粉末，霧化水壓力選擇70MPa，采用氬氣保護(hù)，霧化溫度為1800℃；

（6）真空干燥：將步驟（5）產(chǎn)出的粉末經(jīng)過濾，采用真空干燥4小時(shí)，干燥的真空度為0.8MPa，既得本發(fā)明的高溫鎳基合金粉產(chǎn)品。所得高溫鎳基合金粉：Ni96Al4純度≥99.5%；粒度：D50＝8.9μm。

實(shí)施例2

一種高溫鎳基合金粉的制備方法，其具體步驟如下：

（1）母合金制備：采用質(zhì)量比為電解鎳60%、電解鉻40%為原料，在1700℃進(jìn)行熔煉；

（2）熔煉：采用100公斤中頻感應(yīng)爐，電解鎳熔化后加覆蓋劑，覆蓋劑為質(zhì)量比10%螢石和90%石灰，覆蓋劑加入量為母合金的質(zhì)量的6%，待金屬完全溶化后澆注成錠備用；

（3）脫氧：電解鎳熔化后加覆蓋劑，鋁石灰擴(kuò)散脫氧，其中鋁石灰加入量為母合金質(zhì)量的2%，待“渣白”后，補(bǔ)加中間合金；

（4）合金化：合金化程度主要靠中頻爐自身電磁攪拌左右進(jìn)行，頻爐感應(yīng)線圈功率為100Kw，合金化時(shí)間設(shè)為20min；

（5）霧化：霧化產(chǎn)生粉末，霧化水壓力選擇110MPa，采用氬氣保護(hù)，霧化溫度為1500℃；

（6）真空干燥：將步驟（5）產(chǎn)出的粉末經(jīng)過濾，采用真空干燥2小時(shí)，干燥的真空度為0.4MPa，既得本發(fā)明的高溫鎳基合金粉產(chǎn)品。所得高溫鎳基合金粉：Ni97Cr3純度≥99.5%；粒度：D50＝6.5μm。