第2期 盛艳伟等：射频等离子体制备球形T6A4V粉末性能表征 ·167 采用射频等离子体球化处理制备的球形TC4粉末， 中存在很大的过冷度，合金元素来不及扩散，熔融的 适合于注射成型及凝胶注模成形等工艺. 粉末温度远高于TC4临界相变温度，B相从快速冷 2.2粉末显微组织和相组成 却的过程中来不及转变成相，得到马氏体α‘相和 图3为球形TC4粉末的微观结构SEM照片. 亚稳态的B相，骤冷凝结后得到了细小针状马氏体 由图3()可知，经球化处理后，内部组织明显细化， 组织.球化过程中，由于粉末颗粒吸收热量与其粒 分布均匀，为典型的和B两种相结构，部分粉末 度、运行轨迹和在等离子体吸热时间有直接关系，粉 具有细针状马氏体α'相交织成的网篮组织 末颗粒吸收的热量具有很大的差别，故粉末的内部 (图3(b))·在等离子体球化过程中，粉末进入等离 组织也具有一定的差别.粉末熔融后温度较高的粉 子体后迅速吸热、熔融和骤冷凝结形成球形粉末，其 末，骤冷凝结过程中具有更高的过冷度，形成的组织 凝固过程为快速凝固过程.熔融的粉末在凝固过程 中细小针状马氏体更多 10 中K约的+的0w中0 图3球形TC4粉末的显微组织SEM形貌.(a)粉末剖面：(b)单颗粉末剖面 Fig.3 SEM images of spherical TC4 powders:(a)cross-section image of spherical powders:(d)cross-section image of a particle 2.3加料速率对粉末球化率的影响 5gmin-时（图4(a)),经等离子体球化处理后粉 图4给出了TC4粉末不同加料速率下球化粉末最佳的球化率可达到100%，且球形粉末分散性 末的形貌照片.可以看出：当加料速率低于 良好，球形度高；当加料速率增加到10g·min1 上420um 20 um 图4不同加料速率下TC4粉的sEM形貌.(a)2g'min':(b)5gmin;(c)l0g"min;(d)15 g'min Fig.4 SEM images of TC4 powders at different feeding rates:(a)2g"min;(b)5g"min;(c)10g"min-;(d)15g"min-1第 2 期 盛艳伟等: 射频等离子体制备球形 Ti--6Al--4V 粉末性能表征 采用射频等离子体球化处理制备的球形 TC4 粉末， 适合于注射成型及凝胶注模成形等工艺． 2. 2 粉末显微组织和相组成 图 3 为球形 TC4 粉末的微观结构 SEM 照片． 由图 3( a) 可知，经球化处理后，内部组织明显细化， 分布均匀，为典型的 α 和 β 两种相结构，部分粉末 具有 细 针 状 马 氏 体 α' 相 交 织 成 的 网 篮 组 织 ( 图 3( b) ) ． 在等离子体球化过程中，粉末进入等离 子体后迅速吸热、熔融和骤冷凝结形成球形粉末，其 凝固过程为快速凝固过程． 熔融的粉末在凝固过程 中存在很大的过冷度，合金元素来不及扩散，熔融的 粉末温度远高于 TC4 临界相变温度，β 相从快速冷 却的过程中来不及转变成 α 相，得到马氏体 α'相和 亚稳态的 β 相，骤冷凝结后得到了细小针状马氏体 组织． 球化过程中，由于粉末颗粒吸收热量与其粒 度、运行轨迹和在等离子体吸热时间有直接关系，粉 末颗粒吸收的热量具有很大的差别，故粉末的内部 组织也具有一定的差别． 粉末熔融后温度较高的粉 末，骤冷凝结过程中具有更高的过冷度，形成的组织 中细小针状马氏体更多． 图 3 球形 TC4 粉末的显微组织 SEM 形貌 . ( a) 粉末剖面; ( b) 单颗粉末剖面 Fig． 3 SEM images of spherical TC4 powders: ( a) cross-section image of spherical powders; ( d) cross-section image of a particle 图 4 不同加料速率下 TC4 粉的 SEM 形貌 . ( a) 2 g·min － 1 ; ( b) 5 g·min － 1 ; ( c) 10 g·min － 1 ; ( d) 15 g·min － 1 Fig． 4 SEM images of TC4 powders at different feeding rates: ( a) 2 g·min － 1 ; ( b) 5 g·min － 1 ; ( c) 10 g·min － 1 ; ( d) 15 g·min － 1 2. 3 加料速率对粉末球化率的影响 图 4 给出了 TC4 粉末不同加料速率下球化粉 末的 形 貌 照 片． 可 以 看 出: 当 加 料 速 率 低 于 5 g·min － 1 时( 图 4( a) ) ，经等离子体球化处理后粉 末最佳的球化率可达到 100% ，且球形粉末分散性 良好，球形度高; 当加料速率增加到 10 g·min － 1 ·167·