[发明专利]高温合金粉末正负压保护性环境存储的高通量试验方法

说明书

本发明属于粉末高温合金领域，涉及一种高温合金粉末正负压保护性环境存储的高通量试验方法；本方法采用低成本软封装材料容器快速装填不同条件的合金粉末，容器内部可为正压氩气保护或负压真空保护环境存储条件，再在最外层多级抽真空负压塑封，以保持隔绝于外界的密闭环境。一个存储介质和存储时间参数采用一份试样，无需采用以往同一不锈钢包套球阀多次开闭取粉。可快速、低成本的对高温合金粉末进行多种保护环境存储条件并耦合不同存储时间的影响因素试验，存储后直接取样用于粉末后续分析测试，从而高通量获得多保护环境存储环境和存储时间条件的数据，为粉末冶金和增材制造用镍基高温合金粉末的存储及其对合金性能的影响评价提供支撑。

技术领域

本发明属于粉末高温合金领域，涉及一种高温合金粉末正负压保护性环境存储的高通量试验方法。

背景技术

气雾化粉末制备技术于1965开始兴起，随后发展了高纯高温合金粉末制备技术并首先应用于军用飞机发动机上，当前先进的航空发动机均首选粉末高温合金制备涡轮盘。高温合金粉末的枝晶间距较传统铸造高温合金小1～2个数量级，其成分偏析也被限制在球形粉末颗粒内细小的枝晶尺度范围内，从而达到均质化的目的，使其在制备厚大截面的高性能涡轮盘件时具有优势。近年来，增材制造技术因其无需模具快速成形的特点在制备航空发动机复杂结构件上展现出了显著的优势，增材制造技术自问世伊始就和打印耗材密不可分，粉末材料技术的逐步成熟也使复杂高温合金结构件增材制造成为可能。可见，高温合金粉末在粉末冶金制备大截面涡轮盘件和增材制造复杂结构件上具有先天优势。但由于其相对块体合金而言比表面积更大，增大了粉末表面氧化的倾向，粉末在存储过程中粉末与环境介质的交互作用。合金成分、粉末的粒度、存储介质和存储时间等参数都会对后续成形工艺甚至部件性能都会产生明显的影响，因此了解以上相关参数的关系，对指导粉末储运的条件具有重大意义。现有技术评价存储介质和存储时间对高温合金粉末的影响通常采用的传统不锈钢包套封焊加球阀开关的方案，其缺点是：第一，制备成本高，不锈钢包套以及球阀开关的封焊制备成本高且耗时大；第二，效率低，无法满足不同条件高温合金粉末最短时间内快速保护封装的需求；第三，一次试验的条件参数少，无法同时开展多条件粉末的存储实验，如不同成分合金、不同粒度、不同存储介质和时间的粉末等；第四，试验准确性差，因不同存储时间的粉末样品均出自一个不锈钢包套内，因此每次取粉时球阀开闭极易造成漏气影响试验准确性；第五，转运困难，由于不锈钢加球阀方案结构复杂模组重量大故不适合带粉远距离转运；第六，样品检测手段有限，因为结构复杂不方便携带，因此当存储的高温合金样品需同时进行多种表征方式的表征时(如气体分析、显微组织分析和表面分析等)会遇到困难。

发明内容

本发明的目的是：提出了一种高温合金粉末正负压保护性环境存储的高通量试验方法，以解决现有技术评价存储介质和存储时间对高温合金粉末的影响所采用的传统不锈钢包套封焊方案所带来的成本高、效率低、无法满足不同条件高温合金粉末最短时间内快速保护封装的需求，以及取粉时球阀多次开闭极易造成漏气进而影响试验准确性的问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种高温合金粉末正负压保护性环境存储的高通量试验方法，所述方法通过带有封口管道的软封装材料容器快速装填不同条件的合金粉末，管道可同时作为合金粉末和气体通道，封装容器内部可设置正压惰性气体保护或负压真空保护环境存储条件，管道封口后的正负压装粉容器外再采用多级抽真空塑封包覆，以形成隔绝于外界的密闭环境。

一个存储介质和存储时间参数采用一份试样，无需采用以往同一不锈钢包套和球阀系统多次开闭取粉，存储后直接取样用于粉末后续粉末气体、组织和表面分析测试。

通过以上方法可同时进行多种成分、多级粒度、多种保护环境存储环境并耦合多种存储时间的高通量试验，快速、低成本的获得高温合金粉末保护存储环境和存储时间影响的数据。

所述方法包含以下步骤：

步骤一、将所制备的镍基高温合金粉末通过机械振动筛分机筛分为不同粒度等级备用；