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摘要:
等离子旋转电极制粉技术是当前生产高品质球形金属粉末的重要技术之一，通过电极高速旋转产生的离心力将液膜甩出形成液滴，在惰性气氛中雾化凝固成球形粉末。该技术制备的粉末已成为增材制造、热等静压、表面喷涂等制造技术的重要原料。本文回顾了国内外等离子旋转电极制粉技术的发展历史，综述了近年来国内外发展现状，特别是总结了等离子旋转电极装备和技术在中国的发展情况，指出了该技术尚需研究的科学技术问题和发展方向。
Abstract:Plasma rotating electrode process (PREP) is one of the key technologies for producing high quality spherical metal powders. The liquid film is thrown out to form the droplets by the centrifugal force generated by the high-speed rotation of the electrode, which will atomize and solidify into the spherical powders in an inert atmosphere. The metal powders prepared by PREP have become the important raw materials for additive manufacturing, hot isostatic pressing, surface spraying, and other manufacturing technologies. The history and current status of PREP technology at home and abroad were reviewed in this paper, and the development situation of the PREP equipment and technology in China was summarized. Finally, the development trends and the main scientific issues were pointed out for the further research.
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Keywords:
- plasma rotating electrode /
- metal powders /
- equipments /
- additive manufacturing /
- powder metallurgy
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硬质合金是以难熔金属碳化物（WC、TiC、TaC等）为硬质相，以过渡金属元素（Co、Ni、Fe等）为粘结相，采用粉末冶金方法制备的复合材料[1‒2]。硬质合金具有高强度、高硬度、高弹性模量、高耐磨损、高耐腐蚀、低热膨胀系数以及高化学稳定性等优点，被广泛地应用于拉丝模具、机械加工、耐磨耐腐蚀零件以及结构部件等领域，被誉为“工业的牙齿”[3‒6]。
自1923年发展至今，硬质合金的材料体系、WC晶粒尺寸、微观结构类型不断得到丰富与发展[7‒9]。均匀结构硬质合金是指内部微观结构均匀一致，具有相同成分、组织及性能的硬质合金[10]。根据WC晶粒大小，均匀结构硬质合金可分为纳米及超细晶硬质合金、超粗晶硬质合金和双晶硬质合金等[11‒18]。均匀结构硬质合金由陶瓷硬质相和金属粘结相组成，陶瓷硬质相的比例提高有助于硬度和耐磨性的改善，但会造成韧性的降低；反之，当金属粘结相的比例提高时，会出现相反的力学性能变化规律。均匀结构硬质合金存在无法同时提高耐磨性和断裂韧性的局限性。表面改性在硬质合金表层空间尺度上实现微观组织的变化，进而对表面力学性能进行优化调控，最终提高硬质合金工具的使用寿命，满足工业应用不断发展的现状。目前主要通过化学表面改性和物理表面改性获得具有实际工程应用价值的非均匀结构硬质合金。近年来，通过渗碳、脱碳、渗氮或脱氮处理等化学表面改性制备梯度硬质合金或通过物理气相沉积和化学气相沉积等物理表面改性制备涂层硬质合金已成为非均匀结构硬质合金的研究热点。基于物理气相沉积或化学气相沉积涂层方法的多层复合涂层硬质合金已实现大规模商业化应用。
本文针对目前传统均匀结构硬质合金耐磨性和断裂韧性难以同时提升的问题提出改进措施，介绍了不同表面改性处理得到非均匀结构硬质合金的制备机理与研究现状，并对今后的研究方向提出了展望。
1. 化学表面改性
随着硬质合金制备技术的发展，非均匀结构硬质合金的制备方法不断丰富，其中表面改性是制备非均匀结构硬质合金的主要方法。化学表面改性是通过原子扩散、液体流动、化学反应等方法实现硬质合金表面物相及微观组织的改变，进而完成合金表面力学性能的定向改善[19‒20]。目前通过化学表面改性制备的常见梯度硬质合金如表1所示。
表 1 基于化学表面改性的常见梯度硬质合金Table 1. Graded cemented carbides based on the chemical surface modification化学表面
改性方法材料体系特点 梯度结构特征 渗碳处理 缺碳 表层贫Co，芯部含η相 正常碳的质量分数 表层贫Co，芯部不含η相 脱碳处理 碳的质量分数偏高 表层富Co 渗氮处理 含Ti、Ta、Nb等元素 表层富含立方相 脱氮处理 含N元素 表层富Co，无立方相 渗碳或脱碳处理实现梯度结构是基于碳的扩散及碳的质量分数对硬质合金微观组织的影响。如WC–Co合金中只出现WC与Co两相，正常碳的质量分数应分布在富碳上限和缺碳下限之间[21]，其中富碳上限为（6.13+0.058×Co质量分数）%，缺碳下限为（6.13‒0.079×Co质量分数）%。当合金中的碳质量分数高于富碳上限时，就会出现游离C，也就是石墨相；当合金中的碳质量分数低于缺碳下限时，就会出现η相[21‒22]。渗氮或脱氮是基于氮的扩散和氮、钛及碳之间的化学反应。氮的扩散实现硬质合金表面物相和微观组织的变化，进而促进梯度结构的形成[19,23]。
1.1 渗碳处理——表层贫Co且芯部含η相梯度结构
表层贫Co且芯部含η相梯度结构的形成机理分析如下[24–27]：通过预烧结制备含η相硬质合金，然后进行渗碳液相烧结，渗入合金表面的C原子与表面η相发生反应，生成WC与Co。随着C原子由表及里的迁移，C原子由外向内与η相反应，这种反应导致η相降低甚至消失，Co相增加。C原子浓度在液相Co中呈现出外高内低的梯度，C原子浓度梯度驱动分解出来的W原子往外表层迁移，并且会与液相Co中的C原子反应生成WC。由W原子往外迁移而引起的体积缺陷也会驱动外表层中的液相Co由表及里迁移，因而导致过渡层的Co含量（质量分数）偏高，进而引起过渡层WC晶粒粗化。
表层贫Co且芯部含η相梯度结构示意图如图1所示[27]，可分为贫Co表层、富Co过渡层和含η相芯部。该梯度硬质合金的Co含量（质量分数）与维氏硬度分布如图2所示[27]。由图可知，表层Co质量分数低于名义Co质量分数，因而表层硬度高；过渡层的Co质量分数高于名义Co质量分数，因而硬度低，韧性高；芯部含有η相，其Co质量分数是合金的名义Co质量分数。
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1.2 渗碳处理——表层贫Co且芯部不含η相梯度结构
图3所示为WC–10Co硬质合金的W–Co–C相图[28]。关于表层贫Co且芯部不含η相梯度结构形成机理分析如下[28‒29]：当温度在1275～1325 ℃区间时，WC、固相Co和液相Co三相共存，在此温度范围内，当C质量分数在5.34%～5.65%范围内增加时，固相Co含量（质量分数）明显减少，而液相Co含量显著增加。因此，当低C含量且不含η相硬质合金在此温度下进行渗碳处理时，C原子逐渐渗入合金的表层，较高的C含量使合金表层首先出现液相Co，进而液相Co从合金表层向合金内部渗入，当保温一定时间，再冷却降温后，所有Co都会以固相Co的形式存在，最终出现表层贫Co的梯度硬质合金。该梯度结构特征如图4所示[28]，由贫Co的表层和无η相的芯部组成。
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1.3 脱碳处理——富Co表层梯度硬质合金
富Co表层梯度结构形成机理分析[30‒32]如下：从图3可以看出，液相Co含量（质量分数）会随着温度和C含量（质量分数）的变化而改变。脱碳处理即在低碳势的气氛下进行烧结，在1300 ℃以下进行脱碳，硬质合金表层的C含量将会率先降低，表层的Co优先从液相到固相发生转变，当液相Co开始凝固时，表层中溶解在液相Co中的C和W溶解度会下降，进而表层中的C和W向合金的内部迁移，最终形成表层富Co层，类似于一层Co覆盖在硬质合金的表层。脱碳处理得到的富Co表层梯度硬质合金如图5所示[28]。通过脱碳处理制备表层覆盖Co层的梯度硬质合金，对原始合金的C含量（质量分数）要求偏高，否则将会造成合金内部缺C。
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1.4 渗氮处理——表层富含立方相梯度结构
表层富含立方相梯度结构形成机理如图6所示[19,33‒34]：渗氮促使烧结气氛中的N原子扩散到合金表面，N原子与合金表面的C、Ti原子反应生成Ti(C,N)。该反应促使合金内部区域的Ti原子从里往外迁移。合金次表层的Ti原子向外迁移留下空位，此空位需要其他原子予以填充。金属Co原子在硬质合金材料体系中的扩散系数高，尤其是液相烧结，部分Co相为液相，流动性最好，所以Co原子会定向迁移填充由Ti原子迁移所造成的原子空位。此时，合金的次表层Co含量增加，次表层Co的富集促进次表层WC晶粒通过溶解–析出机制长大粗化，所以次表层富Co且WC晶粒粗大。最终形成表层富立方相、次表层富Co且WC晶粒粗大的梯度结构硬质合金。
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1.5 脱氮处理——表层富Co且无立方相梯度结构
表层富Co且无立方相梯度结构形成机理如图7所示[35‒36]：在无氮或贫氮的烧结气氛下，含氮硬质合金在液相烧结过程中合金表面的氮化物发生分解，即合金表面N原子向烧结气氛中扩散，进而造成合金表层的N原子含量降低。此时，合金内部N原子的浓度大于合金表面N原子的浓度，合金内部的N原子向合金表面扩散。由于N与Ti原子之间存在强烈的亲和力，当合金内部的N原子通过粘结相向合金表面扩散时，合金表面的Ti原子也会通过粘结相向内部扩散，同时液相Co会从合金内部流向表层去填补由TiN分解出现的空位，进而导致合金表层的Co含量增加。直至合金表层TiN几乎全部发生分解，进而形成表层富Co且无立方相梯度结构硬质合金。
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目前，部分基于化学表面改性方法的结构功能一体化梯度硬质合金材料已实现商业化且制备机理已基本清晰。但在化学表面改性实现梯度结构过程中，关于化学扩散与热扩散原理还缺乏深入研究，需要深入分析原子的迁移驱动力、动力学方程，建立原子在化学势和温度梯度作用下的迁移模型。
2. 物理表面改性
物理表面改性是通过涂覆的方法在硬质合金表面制备单层或者多层复合涂层，从而赋予硬质合金特定的表面性能[37]。目前，涂层硬质合金主要通过物理气相沉积和化学气相沉积方法在材料表面涂覆高耐磨的难熔金属或非金属化合物[38]。
2.1 涂层方法分析
国内外研究人员对物理气相沉积和化学气相沉积涂层方法进行了广泛且深入的研究，结果表明两种方法分别具有不同优势[38‒41]。对于物理气相沉积，沉积温度低，涂层的沉积温度约200～500 ℃，一般对基体影响不大；对于化学气相沉积，由于沉积温度较高（850～1050 ℃），基体通常参与了薄膜成膜初期的化学反应。物理气相沉积涂层表面光滑，内部产生压应力，有助于抗裂纹扩展。对于化学气相沉积，涂层反应源的制备相对比较容易，涂层与基体结合强度高，涂层附着力强、均匀性好，适合用来给复杂形貌工件镀层。化学气相沉积涂层工业化成本低于物理气相沉积涂层。
2.2 涂层结构设计
由于单一涂层难以满足当前机加工对涂层硬质合金刀具的力学性能要求，涂层成分趋于多元化，涂层结构趋于复合化，涂层微观组织趋于纳米化[38,42]。从目前应用需求分析，机加工对涂层结构的功能性要求越来越高[42]，复合功能涂层结构已取得广泛应用。
瑞典、美国等国家的著名刀具公司都开发有多层结构的涂层硬质合金刀具。如瑞典Sandvik Coromant公司的GC2015牌号刀具具有TiCN–TiN/Al2O3–TiN的三层结构复合涂层，TiCN底层与基体的结合强度高，TiN/Al2O3中间层既耐磨又能抑制裂纹的扩展，TiN表层具有较好的化学稳定性且易于观察刀具的磨损[43]。美国Kennametal Hertel公司的KC9315型刀片上共有三层涂层，底层是Al2O3，中间层是TiCN，表面层是TiN。这种多层复合涂层的性能较单层的TiC、TiN涂层及TiC/TiN双层涂层具有明显性能优势。多层复合涂层的功能分析如图8所示[42]。
物理表面改性方法解决了硬质合金刀具硬度与强度之间的矛盾，已经在数控车床刀具领域取得广泛应用。涂层的性能取决于材料的微观组织结构与化学成分，除了研究涂层材料、涂层制备技术、涂层工艺之外，还需要重点研究涂层材料与硬质合金材料之间化学成分和热膨胀系数的匹配关系。
3. 总结与展望
硬质合金的主要研究方向已经从均匀结构向非均匀结构转变。对于化学表面改性梯度硬质合金，在研究当前梯度硬质合金微观结构及形成机理的基础上，需要完善其热力学、动力学数据，从微观机制上完整解释梯度结构的形成过程，实现准确调控梯度结构形成的重要参数，为功能梯度硬质合金的制备提供更充分的基础理论指导。对于物理表面改性涂层硬质合金，当前研究主要是在均匀结构硬质合金基体上进行涂层结构复合化设计，对硬质合金基体的梯度结构设计在改善涂层与基体结合强度方面具有潜在技术优势，因此，需要对硬质合金基体的非均匀结构设计开展深入研究。
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图 2 非转移弧型等离子旋转电极制粉技术三棍压紧驱动示意图（a）及原理图（b）
Figure 2. Sketch map of the three-bar compacting drive (a) and the schematic diagram of the non-transfer arc type PREP (b)
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图 3 湖南顶立科技有限公司工业级（a）及西安赛隆公司工业级（b）、桌面级（c）及中型（d）转移弧型等离子旋转电极装备
Figure 3. Industrial grade transfer arc PREP equipment of Advanced Corporation for Materials & Equipment (a), and the industrial grade (b), desktop (c), and medium (d) transfer arc PREP equipment of Xi'an Sailong Metal Materials Co., Ltd.
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图 6 等离子旋转电极技术制备的难熔金属球形粉末：（a）W粉；（b）Mo粉；（c）Ta粉；（d）Nb粉
Figure 6. Refractory metal spherical powders prepared by PREP: (a) tungsten powders; (b) molybdenum powders; (c) tantalum powders; (d) niobium powders
表 1 典型等离子旋转电极金属粉末氧质量分数和氧增量[1]
Table 1 Oxygen mass fraction and oxygen increment of the typical PREP metal powders[1]
材料 原材料氧质量分数 / ×10‒6 粉末氧质量分数 / ×10‒6 氧增量 / ×10‒6 IN718 54 70 16 TC4 600 700 100 17-4PH 95 130 35 316L 160 200 40 Ta1 20 30 10 W 30 50 20 TiAl4822 560 650 90 Cu(T2) 10 30 20 Mo 75 110 35 注：TiAl4822为Ti48Al2Cr2Nb缩写。 
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材料 流动性 / [s·(50g)‒1] 松装密度 / (g·cm‒3) 振实密度 / (g·cm‒3) IN718 12.50 4.74 5.23 TC4 28.30 2.64 2.70 17-4PH 14.10 4.59 4.82 316L 12.80 4.72 4.98 Ta1 6.00 9.97 10.60 W 5.70 11.62 12.00 TiAl4822 29.40 2.30 2.40 Cu(T2) 14.40 5.18 5.70 Mo 11.20 5.98 6.41
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[1] 杨星波, 朱纪磊, 陈斌科, 等. 等离子旋转电极雾化技术及粉末粒度控制研究现状. 粉末冶金工业, 2022, 32(2): 90 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210047 Yang X B, Zhu J L, Chen B K, et al. Research status of plasma rotating electrode atomization technology and powder particle size control. Powder Metall Ind, 2022, 32(2): 90 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210047
[2] 杨洪涛, 卢志辉, 孙志杨, 等. 等离子旋转电极雾化制粉设备国内研究现状. 粉末冶金工业, 2021, 31(4): 88 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200190 Yang H T, Lu Z H, Sun Z Y, et al. Domestic research status of plasma rotation electrode process equipment. Powder Metall Ind, 2021, 31(4): 88 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200190
[3] Demir F, Yurtkuran E, Unal R, et al. 3D Cfd modelling of non-transferred argon plasma torch. Mater Today Proceed, 2020, 32(1): 10
[4] Kaufmann A R. Production of Pure, Spherical Powders: United State Patent, 3802816. 1974-4-9
[5] Ozols A, Sirkin H R, Vicente E E. Segregation in stellite powders produced by the plasma rotating electrode process. Mater Sci Eng A, 1999, 262(1-2): 64 DOI: 10.1016/S0921-5093(98)01021-1
[6] 孙念光, 陈斌科, 向长淑, 等. 等离子旋转电极雾化制粉技术现状和创新. 粉末冶金工业, 2020, 30(5): 84 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190133 Sun N G, Chen B K, Xiang C S, et al. The plasma rotating electrode processing technology current situation and innovation. Powder Metall Ind, 2020, 30(5): 84 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190133
[7] 张义文, 迟悦. 俄罗斯粉末冶金高温合金研制新进展. 粉末冶金工业, 2012, 22(5): 37 DOI: 10.3969/j.issn.1006-6543.2012.05.009 Zhang Y W, Chi Y. Recent developments of Powders metallurgy superalloy in Russia. Powder Metall Ind, 2012, 22(5): 37 DOI: 10.3969/j.issn.1006-6543.2012.05.009
[8] 张莹. 俄罗斯粉末高温合金涡轮盘的生产工艺. 钢铁研究学报, 2000, 12(3): 63 DOI: 10.3321/j.issn:1001-0963.2000.03.015 Zhang Y. Production technology of powder metallurgy superalloy turbine disk in Russia. J Iron Steel Res, 2000, 12(3): 63 DOI: 10.3321/j.issn:1001-0963.2000.03.015
[9] 张义文, 贾建, 刘建涛, 等. 俄罗斯新型粉末高温合金研究最新进展. 粉末冶金工业, 2020, 30(6): 102 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200193 Zhang Y W, Jia J, Liu J T, et al. Recent development of new type powder metallurgy superalloys in Russia. Powder Metall Ind, 2020, 30(6): 102 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200193
[10] 孙兼, 邹金文, 刘培英. 盘件用粉末高温合金的研究与发展. 航空工程与维修, 2001(1): 28 Sun J, Zou J W, Liu P Y. Research and development of powder metallurgy superalloy. Aviat Mainten Eng, 2001(1): 28
[11] 赵风琴, 王长京. 等离子旋转电极制粉设备中的等离子发生器装置的设计与制造. 稀有金属材料与工程, 1988, 17(6): 66 DOI: 10.3321/j.issn:1002-185X.1988.06.012 Zhao F Q, Wang C J. Design and manufacture of plasma generator in plasma rotating electrode pulverizing equipment. Rare Met Mater Eng, 1988, 17(6): 66 DOI: 10.3321/j.issn:1002-185X.1988.06.012
[12] 张义文, 张莹, 陈生大, 等. PREP制取高温合金粉末的特点. 粉末冶金技术, 2001, 19(1): 12 DOI: 10.3321/j.issn:1001-3784.2001.01.003 Zhang Y W, Zhang Y, Chen S D, et al. Characteristics of PREP in preparing superalloy powder. Powder Metall Technol, 2001, 19(1): 12 DOI: 10.3321/j.issn:1001-3784.2001.01.003
[13] Miller S. Rotating electrode process //ASM Handbook Vol 7. Geauga: ASM International, 1998
[14] Arkon Ltd. PREP powder production unit for additive manufacturing. [2022-06-09]. https://arkon3d.ru/en/equipment_category/prep-powder-production-unit-for-additive-manufacturing/
[15] 中机新材料研究院. 等离子旋转电极制粉设备. [2022-06-09]. http://campowder.com/index.php/cases_20.html China Machinery Institute of Advanced Materials. Plasma rotary electrode powder making equipment. [2022-06-09]. http://campowder.com/index.php/cases_20.html
[16] Cui Y J, Zhao Y F, Numata H, et al. Effects of process parameters and cooling gas on powder formation during the plasma rotating electrode process. Powder Technol, 2021, 393: 301 DOI: 10.1016/j.powtec.2021.07.062
[17] Cui Y J, Zhao Y F, Numata H, et al. Effects of plasma rotating electrode process parameters on the particle size distribution and microstructure of Ti‒6Al‒4V alloy powder. Powder Technol, 2020, 376: 363 DOI: 10.1016/j.powtec.2020.08.027
[18] Zhao Y F, Cui Y J, Numata H, et al. Centrifugal granulation behavior in metallic powder fabrication by plasma rotating electrode process. Sci Rep, 2020, 10: 18446 DOI: 10.1038/s41598-020-75503-w
[19] Kaplanskii Y Y, Zaitsev A A, Sentyurina Z A, et al. The structure and properties of pre-alloyed NiAl‒Cr(Co, Hf) spherical powders produced by plasma rotating electrode processing for additive manufacturing. J Mater Res Technol, 2018, 7(4): 461 DOI: 10.1016/j.jmrt.2018.01.003
[20] Yamanoglu R, German R, Karagoz S, et al. Microstructural investigation of as cast and PREP atomised Ti–6Al–4V alloy. Powder Metall, 2011, 54(5): 604 DOI: 10.1179/1743290110Y.0000000006
[21] 陶宇, 冯涤, 张义文, 等. 优化等离子旋转电极工艺提高FGH95合金粉末的收得率. 粉末冶金工业, 2003, 13(2): 33 DOI: 10.3969/j.issn.1006-6543.2003.02.007 Tao Y, Feng D, Zhang Y W, et al. Study on improving the yield of FGH95 alloy powder in plasma rotating electrode process. Powder Metall Ind, 2003, 13(2): 33 DOI: 10.3969/j.issn.1006-6543.2003.02.007
[22] 陶宇, 冯涤, 张义文, 等. PREP工艺参数对FGH95高温合金粉末特性的影响. 钢铁研究学报, 2003, 15(5): 46 DOI: 10.3321/j.issn:1001-0963.2003.05.011 Tao Y, Feng D, Zhang Y W, et al. Effect of PREP process parameters on powder properties for FGH95 superalloy. J Iron Steel Res, 2003, 15(5): 46 DOI: 10.3321/j.issn:1001-0963.2003.05.011
[23] 刘建涛, 张义文. 等离子旋转电极雾化工艺制备FGH96合金粉末颗粒的组织. 材料热处理学报, 2012, 33(1): 31 DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2012.01.002 Liu J T, Zhang Y W. Microstructure of FGH96 superalloy powders atomized plasma rotating electrode process. Trans Mater Heat Treat, 2012, 33(1): 31 DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2012.01.002
[24] 张莹, 黄虎豹, 刘明东, 等. PREP工艺制取镍基高温合金粉末中的异常颗粒. 稀有金属材料与工程, 2017, 46(11): 3485 Zhang Y, Huang H B, Liu M D, et al. Abnormal particles in Ni-base superalloy powder by PREP process. Rare Met Mater Eng 2017, 46(11): 3485
[25] 胡家齐, 王长军, 魏来, 等. VIGA法与PREP法制备不锈钢粉末的内部孔洞对比研究. 粉末冶金工业, 2021, 31(4): 11 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190073 Hu J Q, Wang C J, Wei L, et al. A comparative research of porosity in stainless steel powders manufactured by vacuum induction-melting gas atomization and plasma rotating electrode process. Powder Metall Ind, 2021, 31(4): 11 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190073
[26] 王晨, 赵霄昊, 马逸驰, 等. 超高转速等离子旋转电极工艺制备钬铜球形粉末的研究. 粉末冶金技术, 2020, 38(3): 227 DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2020.03.011 Wang C, Zhao X H, Ma Y C, et al. Study of the spherical HoCu powders prepared by supreme-speed plasma rotating electrode process. Powder Metall Technol, 2020, 38(3): 227 DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2020.03.011
[27] 王华, 陈蕾蕾, 瞿宗宏. 热处理冷却速率对粉末TC11组织及性能的影响. 中国新技术新产品, 2021(11): 84 DOI: 10.3969/j.issn.1673-9957.2021.11.029 Wang H, Chen L L, Zhai Z H. Effect of heat treatment cooling rate on microstructure and properties of powder TC11. New Technol New Prod China, 2021(11): 84 DOI: 10.3969/j.issn.1673-9957.2021.11.029
[28] 兰剑, 刘立科, 王庆相, 等. 齿科用Co25Cr5W5Mo合金粉末制备及激光选区熔化成形打印件性能分析. 粉末冶金工业, 2021, 31(6): 13 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200273 Lan J, Liu L K, Wang Q X, et al. Preparation of Co25Cr5W5Mo alloy powder for dentistry and its performance analysis of SLM printed parts. Powder Metall Ind, 2021, 31(6): 13 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200273
[29] 相敏, 韩志宇, 闫飞, 等. 热等静压对Ti6Al4V粉末冶金件组织和性能的影响. 钛工业进展, 2017, 34(4): 30 Xiang M, Han Z Y, Yan F, et al. Effect of hot isostatic press process on microstructure and properties of PM Ti6Al4V alloy part. Titanium Ind Prog, 2017, 34(4): 30
[30] 康路, 王松, 李鑫, 等. 一种提高镍基金属离心雾化细粉收得率的冶金方法: 中国专利, 201711397083. 2018-05-04 Kang L, Wang S, Li X, et al. Metallurgy Method for Improving Yield of Centrifugal Atomization Fine Powder of Nickel-based Metal: China Patent, 201711397083. 2018-05-04
[31] 刘洋, 韩志宇, 王庆相, 等. 一种制备微细球形金属粉末的设备及方法: 中国专利, 201611174429. 2017-05-17 Liu Y, Han Z Y, Wang Q X, et al. Rotating Electrode Preparing Micro Spherical Metal Powder and Method of Rotating Electrode: China Patent, 201611174429. 2017-05-17
[32] 韩志宇, 梁书锦, 曾光, 等. 一种去除金属粉末中非金属夹杂的装置: 中国专利, 201420231747. 2014-08-27 Han Z Y, Liang S Y, Zeng G, et al. Device for Removing Nonmetallic Inclusions in Metallic Powder: China Patent, 201420231747. 2014-08-27
[33] 赵霄昊, 王晨, 潘霏霏, 等. 球形钛合金粉末制备技术及增材制造应用研究进展. 粉末冶金工业, 2019, 29(6): 71 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180092 Zhao X H, Wang C, Pan F F, et al. A review on the methods and additive manufacturing application of spherical titanium alloy powder. Powder Metall Ind, 2019, 29(6): 71 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180092
[34] Liu Y, Zhao X H, Lai Y J, et al. A brief introduction to the selective laser melting of Ti6Al4V powders by supreme-speed plasma rotating electrode process. Prog Nat Sci Mater Int, 2020, 30(1): 94 DOI: 10.1016/j.pnsc.2019.12.004
[35] Liu Y, Liang S J, Han Z Y, et al. A novel model of calculating particle sizes in plasma rotating electrode process for superalloys. Powder Technol, 2018, 336: 406 DOI: 10.1016/j.powtec.2018.06.002
[36] Frost A R. Rotary atomization in the ligament formation mode. J Agric Eng Res, 1981, 26(1): 63 DOI: 10.1016/0021-8634(81)90127-X
[37] 陶珍东, 郑少华. 粉体工程与设备. 北京: 化学工业出版社, 2010 Tao Z D, Zhen S H. Powder Engineering and Equipment. Beijing: Chemical Industry Press, 2010
[38] Han Z Y, Zhang P X, Lei L M, et al. Morphology and particle analysis of the Ni3Al-based spherical powders manufactured by supreme-speed plasma rotating electrode process. J Mater Res Technol, 2020, 9(6): 13937 DOI: 10.1016/j.jmrt.2020.09.102
[39] 金园园, 贺卫卫, 陈斌科, 等. 球形难熔金属粉末的制备技术. 航空制造技术, 2019, 62(22): 64 DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2019.22.064 Jin Y Y, He W W, Chen B K, et al. Preparation of spherical refractory metal powders. Aeron Manuf Technol, 2019, 62(22): 64 DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2019.22.064
[40] 李晓辉, 陈斌科, 凤治华, 等. 等离子旋转电极雾化制备钨粉及性能表征. 粉末冶金工业, 2022, 32(1): 15 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210017 Li X H, Chen B K, Feng Z H, et al. Preparation and properties of spherical tungsten powders by plasma rotating electrode process for additive manufacturing. Powder Metall Ind, 2022, 32(1): 15 DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210017
[41] He W, Liu Y, Tang H, et al. Microstructural characteristics and densification behavior of high-Nb TiAl powder produced by plasma rotating electrode process. Mater Des, 2017, 132: 275 DOI: 10.1016/j.matdes.2017.06.072
[42] Qiu S, Chen B K, Xiang C S. Preparation and properties of spherical Mo powders by plasma rotating electrode process for additive manufacturing. Mater Sci Forum, 2020, 993: 391 DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.993.391
[43] Chen G, Zhao S Y, Tan P, et al. Shape memory TiNi powders produced by plasma rotating electrode process for additive manufacturing. Trans Nonferrous Met Soc China, 2017, 27(12): 2647 DOI: 10.1016/S1003-6326(17)60293-0
[44] Yin J O, Chen G, Zhao S Y, et al. Microstructural characterization and properties of Ti-28Ta at.% powders produced by plasma rotating electrode process. J Alloys Compd, 2017, 713: 222
[45] 杨鑫, 奚正平, 刘咏, 等. 等离子旋转电极法制备钛铝粉末性能表征. 稀有金属材料与工程, 2010, 39(12): 2251 Yang X, Xi Z P, Liu Y, et al. Characterization of TiAl powders prepared by plasma rotating electrode processing. Rare Met Mater Eng, 2010, 39(12): 2251
[46] Chen G, Zhao S Y, Tan P, et al. A comparative study of Ti6Al4V powders for additive manufacturing by gas atomization, plasma rotating electrode process and plasma atomization. Powder Technol, 2018, 333: 38 DOI: 10.1016/j.powtec.2018.04.013
[47] 赵少阳, 殷京瓯, 沈垒, 等. PREP法制备Ti‒60Ta合金粉末及其性能. 稀有金属材料与工程, 2017, 46(6): 1679 Zhao S Y, Yin J G, Shen L, et al. Ti‒60Ta powders produced by PREP and their properties. Rare Met Mater Eng, 2017, 46(6): 1679
[48] Nie Y, Tang J, Teng J, et al. Particle defects and related properties of metallic powders produced by plasma rotating electrode process. Adv Powder Technol, 2020, 31(7): 2912 DOI: 10.1016/j.apt.2020.05.018
[49] Nie Y, Tang J, Yang B, et al. Comparison in characteristic and atomization behavior of metallic powders produced by plasma rotating electrode process. Adv Powder Technol, 2020, 31(5): 2152 DOI: 10.1016/j.apt.2020.03.006
[50] Liu W, Duan Y, Ma Y, et al. Surface characterization of plasma rotating electrode atomized 30CrMnSiNi2A steel powder. Appl Surf Sci, 2020, 528: 147004 DOI: 10.1016/j.apsusc.2020.147004
[51] Tang J, Nie Y, Lei Q, et al. Characteristics and atomization behavior of Ti‒6Al‒4V powder produced by plasma rotating electrode process. Adv Powder Technol, 2019, 30(10): 2330 DOI: 10.1016/j.apt.2019.07.015
[52] Li Q J, Zhang L, Chen X, et al. Characterization of plasma rotating electrode atomized Nb-Ti based alloy powder. Met Powder Rep, 2020, 75(2): 82 DOI: 10.1016/j.mprp.2019.04.064
[53] 陈焕铭, 胡本芙, 李慧英, 等. 等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末颗粒凝固组织特征. 金属学报, 2003, 39(1): 30 DOI: 10.3321/j.issn:0412-1961.2003.01.008 Chen H M, Hu B F, Li H Y, et al. Microstructure characteristics of FGH95 superalloy powders prepared by PREP. Acta Metall Sinica, 2003, 39(1): 30 DOI: 10.3321/j.issn:0412-1961.2003.01.008
[54] 陈焕铭, 胡本芙, 余泉茂, 等. 等离子旋转电极雾化熔滴的热量传输与凝固行为. 中国有色金属学报, 2002, 12(5): 883 DOI: 10.3321/j.issn:1004-0609.2002.05.006 Chen H M, Hu B F, Yu Q M, et al. Heat transfer and solidification behavior of droplets during plasma rotating electrode processing. Chin J Nonferrous Met, 2002, 12(5): 883 DOI: 10.3321/j.issn:1004-0609.2002.05.006
[55] 李礼, 戴煜, 吕攀. 等离子旋转电极法制取AlSi10Mg铝合金粉末工艺的研究. 新材料产业, 2018(12): 23 DOI: 10.19599/j.issn.1008-892x.2018.12.006 Li L, Dai Y, Lü P. Study on the technology of producing AlSi10Mg aluminum alloy powder by plasma rotating electrode method. Adv Mater Ind, 2018(12): 23 DOI: 10.19599/j.issn.1008-892x.2018.12.006
[56] 王华, 白瑞敏, 周晓明, 等. PREP法和AA法制取Inconel 718粉末对比分析. 中国新技术新产品, 2019(19): 1 DOI: 10.3969/j.issn.1673-9957.2019.19.002 Wang H, Bai R M, Zhou X M, et al. Comparative analysis of Inconel 718 powder prepared by PREP method and AA method. New Technol New Prod China, 2019(19): 1 DOI: 10.3969/j.issn.1673-9957.2019.19.002
[57] Hsu T I, Wei C M, Wu L D, et al. Nitinol powders generate from plasma rotation electrode process provide clean powder for biomedical devices used with suitable size, spheroid surface and pure composition. Sci Rep, 2018, 8(1): 13776 DOI: 10.1038/s41598-018-32101-1
-
期刊类型引用(2)
1. 唐彦渊，羊求民，徐国钻，王红云，钟志强. 微量Y_2O_3对WC-6Co非均匀结构硬质合金微观结构及性能的影响. 粉末冶金技术. 2024(02): 184-191 . 
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2. 周晓刚，纪飞飞. 激光喷丸作用下TC4双相钛合金HCP结构位错组态及性能研究. 应用激光. 2022(10): 99-105 . 百度学术
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