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本发明涉及合金热处理技术领域，更具体的是，本发明涉及一种镍基金属合金粉末的高温热处理方法。

背景技术：

镍基金属粉末是一种工程领域中具有广泛应用的原材料。在喷涂、激光熔覆和3诲打印中所需要的粉末具有尺寸小、比表面积大、流动性好等特点，但是不同的应用方向对粉末的性能有不同的要求，如粒度分布要求，球形度要求和硬度要求等等。

在很多情况下，镍基金属粉末材料在使用前都需要根据应用条件进行前处理。如一般在使用前需要对粉末进行干燥处理，这种处理相对比较简单，只涉及温度和保温时间。但是在某些特殊要求的应用场合需要对金属粉末进行高温热处理，以获得较粗大晶粒或其他特殊组织与性能，如软化退火处理。而金属粉末在高温热处理过程中普遍存在高温结块现象，也就是我们常说的高温烧结。因此，寻求合适的处理方法来解决金属粉末在高温热处理过程中的防结块问题具有重要的实际意义。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种镍基金属合金粉末的高温热处理方法，通过将镍基金属合金粉末分两步进行加热后退火处理，并控制加热的升温速率，有效避免了金属粉末在高温热处理过程中存在的高温结块现象。

本发明提供的技术方案为：

一种镍基金属合金粉末的高温热处理方法，包括如下步骤：

步骤1：将镍基金属合金粉末置于稀有气体氛围下的回转炉内，控制回转炉转动；

步骤2：将所述回转炉升温至150～250℃，并保温2.5～3.5丑；

步骤3：继续将所述回转炉升温至600～750℃，保温6～8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为20～30尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温且迟0＝20℃，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

优选的是，所述步骤4包括：

将回转炉升温至800-950℃并保温12～14丑，然后降到650～700℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟1为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，濒迟蝉∈摆1.1，1.2闭，迟丑31步骤4中回转炉的升至温度，迟办31为步骤4的保温时间，迟濒21为步骤4中的降至温度。

优选的是，所述步骤4包括：

将回转炉缓慢升温至780～860℃并保温14-16丑，然后降到600～650℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟2为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑32步骤4中回转炉的升至温度，迟办32为步骤4的保温时间，迟濒22为步骤4中的降至温度。

优选的是，在所述步骤1中，控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭。

优选的是，在所述步骤2中，控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，丑迟蝉1∈摆1.8，2.5闭。

优选的是，所述稀有气体为氮气或者氩气中的一种。

优选的是，在所述步骤1中，将所述镍基金属合金粉末置于回转炉之前，对所述回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持20～30尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

优选的是，在所述步骤2中，对所述镍基金属合金粉末进行加热前，对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补。

优选的是，在所述步骤3中，对所述回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对所述回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

本发明所述的有益效果：

本发明设计开发的镍基金属合金粉末的高温热处理方法，通过将镍基金属合金粉末分两步进行加热后退火处理，并控制加热的升温速率，退火的降温速率以及回转炉的转速，有效避免了金属粉末在高温热处理过程中存在的高温结块现象。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种镍基金属合金粉末的高温热处理方法，包括如下步骤：

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持20～30尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于稀有气体氛围下的回转炉内，控制回转炉转动。所述的稀有气体为氮气或者氩气中的一种；

控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭。

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至150～250℃，并保温2.5～3.5丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，丑迟蝉1∈摆1.8，2.5闭。

步骤3：继续将回转炉升温至600～750℃，保温6～8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为20～30尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉升温至800-950℃并保温12～14丑，然后降到650～700℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟1为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，濒迟蝉∈摆1.1，1.2闭，迟丑31步骤4中回转炉的升至温度，迟办31为步骤4的保温时间，迟濒21为步骤4中的降至温度。

作为本发明的另一实施例，所述的步骤4包括：

将回转炉缓慢升温至780～860℃并保温14-16丑，然后降到600～650℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟2为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑32步骤4中回转炉的升至温度，迟办32为步骤4的保温时间，迟濒22为步骤4中的降至温度。

实施例1

本实施例选取粒径为160μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持20尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至150℃，并保温2.5丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，丑迟蝉1∈摆1.8，2.5闭。

步骤3：继续将回转炉升温至600℃，保温6丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为20尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉升温至800℃并保温12丑，然后降到650℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟1为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，濒迟蝉∈摆1.1，1.2闭，迟丑31步骤4中回转炉的升至温度，迟办31为步骤4的保温时间。

获得金属粉末没有结块现象。

实施例2

本实施例选取粒径为120μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持30尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭。

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至250℃，并保温3.5丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，丑蝉1∈摆1.8，2.5闭。

步骤3：继续将回转炉升温至750℃，保温8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为30尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉升温至950℃并保温14丑，然后降到700℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟1为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑31步骤4中回转炉的升至温度，迟办31为步骤4的保温时间。

获得金属粉末没有结块现象。

实施例3

本实施例选取粒径为140μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持25尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭。

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至200℃，并保温3丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，。

步骤3：继续将回转炉升温至750℃，保温8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为25尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉升温至950℃并保温13丑，然后降到700℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟1为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑31步骤4中回转炉的升至温度，迟办31为步骤4的保温时间。

获得金属粉末没有结块现象。

实施例4

本实施例选取粒径为160μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持20尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至150℃，并保温2.5丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，丑迟蝉1∈摆1.8，2.5闭。

步骤3：继续将回转炉升温至600℃，保温6丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为20尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉缓慢升温至780℃并保温14丑，然后降到600℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟2为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑32步骤4中回转炉的升至温度，迟办32为步骤4的保温时间，迟濒22为步骤4中的降至温度。

获得金属粉末没有结块现象。

实施例5

本实施例选取粒径为120μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持30尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭。

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至250℃，并保温3.5丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，丑迟蝉1∈摆1.8，2.5闭。

步骤3：继续将回转炉升温至750℃，保温8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为30尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉缓慢升温至860℃并保温16丑，然后降到650℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟2为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑32步骤4中回转炉的升至温度，迟办32为步骤4的保温时间，迟濒22为步骤4中的降至温度。

获得金属粉末没有结块现象。

实施例6

本实施例选取粒径为140μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持25尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

其中，ω为回转炉的转速，ω0为回转炉的标准转速，ω0∈摆0.2，0.4闭。

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至200℃，并保温3丑；

控制升温速率满足：

其中，丑迟1为步骤2中的升温速率，丑迟蝉1为第一标准升温速率，。

步骤3：继续将回转炉升温至750℃，保温8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为25尘颈苍；

其中，控制升温速率为满足：

其中，丑迟2为步骤3中的升温速率，迟丑2为步骤3中回转炉的升至温度，迟丑1为步骤2中回转炉的升至温度，迟0为室温，迟办2为步骤3中的保温时间，迟办1为步骤2中的保温时间，迟补为单位时间，迟驳为时间间隔，丑迟蝉2为第二标准升温速率，丑迟蝉2∈摆0.9，1.3闭；

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤3获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉缓慢升温至800℃并保温15丑，然后降到620℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率满足：

其中，濒迟2为降温速率，濒迟蝉为标准降温速率，迟丑32步骤4中回转炉的升至温度，迟办32为步骤4的保温时间，迟濒22为步骤4中的降至温度。

获得金属粉末没有结块现象。

对比例1

本实施例选取粒径为140μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持25尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

ω＝6.5谤/尘颈苍；

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至750℃，保温8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为25尘颈苍；

其中，控制升温速率为16.0℃/尘颈苍

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤2获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉升温至950℃并保温13丑，然后降到700℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率为18℃/尘颈苍。

获得金属粉末有30％发生结块现象。

对比例2

本实施例选取粒径为140μ尘的镍基金属合金粉末。

步骤1：对回转炉进行抽真空，并控制真空度小于等于50辫补，保持25尘颈苍后，通入高纯氮气，并保持回转炉内压强与大气压强一致。将镍基金属合金粉末置于回转炉内，控制回转炉转动，并控制所述回转炉的转速：

ω＝6.5谤/尘颈苍；

步骤2：对所述回转炉进行再次抽真空，使得回转炉内真空度小于等于50辫补，将回转炉升温至750℃，保温8丑，并控制所述回转炉正反转循环转动，且时间间隔为25尘颈苍；

其中，控制升温速率为16.0℃/尘颈苍

对回转炉继续加热时，保持所述回转炉处于真空状态，当对回转炉进行保温时，通入高纯氩气，并保持所述回转炉内压强与大气压强一致。

步骤4：对步骤2获得的金属粉末进行退火处理。

具体包括将回转炉缓慢升温至800℃并保温15丑，然后降到620℃后，自然冷却到室温，粉末出炉；

其中，控制降温速率为15.8℃/尘颈苍

获得金属粉末有20％发生结块现象。

本发明设计开发的镍基金属合金粉末的高温热处理方法，通过将镍基金属合金粉末分两步进行加热后退火处理，并控制加热的升温速率，退火的降温速率以及回转炉的转速，有效避免了金属粉末在高温热处理过程中存在的高温结块现象。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它*可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。