23co14ni12cr3moe

23co14ni12cr3moe/A100鋼是由C、Cr、Mo強化的Fe-Co-Ni系合金，合金化元素高達30％，且該鋼采用真空熔煉加真空自耗重熔的雙真空熔煉工藝，材料制造成本較高。目前起落架外筒及活塞桿等筒狀構件，均采用傳統(tǒng)鍛造配合機加工的制造方法，而筒內實心的構件則在整體模鍛件的基礎上進行深膛切削去除。傳統(tǒng)的起落架制造方法存在制造難度高、周期長，材料利用率低等缺點，無法飛機型號快速試制的要求。

為克服上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種二次硬化高強度A100合金鋼粉末制備方法，

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種二次硬化高強度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉，合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比：按質量分數計，鐵余量，碳0.21～0.25，鉻2.9～3.3，鎳11～12，鈷13～14，鉬1.1～1.3，錳≤0.1，鈦≤0.015，鋁≤0.015，硅≤0.1，磷≤0.008，硫≤0.005，氧≤0.002，氮≤0.0015，磷+硫≤0.01；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為20-100mm，長度為100-1000mm，電極棒直線度偏差控制在≤0.2mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在保護氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末。

所述的A100合金球形粉末比表面積低，僅有0.01～0.08m2/g。

步驟4所述的A100合金球形粉末球形度大于95%。

所述的電極棒的轉速為5000～35000rpm。

所述的惰性氣體為氦氣或氬氣或二者的混合氣體。

本發(fā)明的有益效果是：

與現有技術相比，本發(fā)明A100合金球形粉末的制備方法，通過高速旋轉離心霧化的方法制備A100合金球形粉末，大限度地減少合金成分偏析，消除組織粗大及不均勻組織。同時可實現近凈成形和自動化批量生產，有效降低金屬的損耗。因其生產過程中不與坩堝和脫氧劑等混合，不怕混入雜質，所以制取成粉末具有高純度，球形度良好，低價雜物含量等性能指標，保證了材料成分配比的正確性和均勻性。

采用PREP制粉工藝可以制備球形度很高的A100合金鋼粉末，粉末中無衛(wèi)星粉?，F有技術A100合金鋼粉末比表面積大于0.1 m2/g。因此，采用本方法制備高球形度的A100粉末。采用PREP法制備A100合金鋼粉末具有良好的應用前景。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種二次硬化高強度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為90mm，長度為1000mm，電極棒直線度偏差控制在0.1mm/m；

步驟3，將A100合金電極棒置于含氦氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的電極棒熔融金屬霧化后在離心力的作用下飛出，形成細小液滴，液滴在He氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉速為5000rpm，測試粉末球形度為96%。

實施例2

一種二次硬化高強度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為50mm，長度為600mm，電極棒直線度偏差控制在0.02mm/m；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體含氬氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在He+Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉速為35000rpm，測試粉末球形度為96%。

實施例3

一種二次硬化高強度A100合金鋼粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為20mm，長度為100mm，電極棒直線度偏差控制在0.02mm/m；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體氬氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉速為22000rpm，測試粉末球形度為98%。

實施例4

一種二次硬化高強度A100合金粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉，合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比：按質量分數計，鐵（Fe）余量，碳（C）0.21～0.25，鉻（Cr）2.9～3.3，鎳（Ni）11～12，鈷（Co）13～14，鉬（Mo）1.1～1.3，錳（Mn）≤0.1，鈦（Ti）≤0.015，鋁（Al）≤0.015，硅（Si）≤0.1，磷（P）≤0.008，硫（S）≤0.005，氧（O）≤0.002，氮（N）≤0.0015，磷+硫（P+S）≤0.01；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為100mm，長度為1000mm，電極棒直線度偏差控制在0.2mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于含氦氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力的作用下飛出，形成細小液滴，液滴在He氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉速為8000rpm，測試粉末球形度為97%。

實施例5

一種二次硬化高強度A100合金粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比：鐵（Fe）余量，碳（C）0.21~0.25，鉻（Cr）2.9~3.3，鎳（Ni）11~12，鈷（Co）13~14，鉬（Mo）1.1~1.3，錳（Mn）≤0.1，鈦（Ti）≤0.015，鋁（Al）≤0.015，硅（Si）≤0.1，磷（P）≤0.008，硫（S）≤0.005，氧（O）≤0.002，氮（N）≤0.0015，磷+硫（P+S）≤0.01；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為50mm，長度為600mm，電極棒直線度偏差控制在0.03mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體含氬氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在He+Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉速為35000rpm，測試粉末球形度為98%。

實施例6

一種二次硬化高強度A100合金粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟1，A100母合金棒的熔煉；合金成分按照AMS6532(A)進行合金配比；

步驟2，將A100合金母合金棒坯進行機加，加工后電極棒直徑為90mm，長度為100mm，電極棒直線度偏差控制在0.01mm/m，獲得A100合金電極棒；

步驟3，將A100合金電極棒置于惰性氣體氬氣的密閉反應室內并高速旋轉，采用等離子槍加熱電極棒端部，使其融化；

步驟4，步驟3的A100合金電極棒熔融金屬霧化后在離心力作用下飛出，形成細小液滴，液滴在Ar氣體中快冷后形成球形顆粒，落入霧化室底部收集容器內，得到A100合金球形粉末；

所述的電極棒的轉速為21000rpm，測試粉末球形度為97%。

隨著增材制造技術的迅猛發(fā)展，以電弧+絲材的熔絲沉積成形為代表的增材制造技術越來越多的應用于航空構件。相比于傳統(tǒng)的減法式制造，電弧+絲材增材制造這種新興的加工制造方法能實現金屬件的高效、近凈成形，前期無需模具投入、可突破尺寸規(guī)格限制，制備小批量且復雜幾何形狀的構件，具有材料利用率高、制備周期短、快速響應等優(yōu)點。目前國內相關技術團隊已著手開展采用電弧+絲材增材制造的方法制備A100鋼構件的課題研究，但增材制造A100超高強鋼絲材目前處于市場空白，亟需開發(fā)一種增材制造A100超高強鋼絲。