Способ получения металлического порошка

 

87 з при этом гранул близка к сферической и практически не зависит от температуры расплава.

Увеличение давления свыше 2,5 ИПа не изменяет характерной формы образующихся порошков, но усложняет тре" бования к используемому оборудованию.

Поэтому диапазон от 0,5 до 2,5 MIIa, позволяющий испольэовать для нагнетания газа и регулирования его давления стандартную аппаратуру общетехнического назначения, является оптимальным. Увеличение давления в . пределах этого диапазона приводит tc уменьшению среднего размера частиц. приблизительно пропорционально корню квадратному из величины давления, что позволяет получать относительно тонкие порошки (например, со средним размером частиц от 0,08,до

0,3 мм) с регулируемой формой частиц.

Использование энергии сжатого газа для подачи расплава в распылитель позволяет исключить применение механических устройств (погружных центробежных насосов и т.п.),требующих для своей работы дополнительных затрат энергии и подверженных быстрому износу вследствие контакта с жидким расплавом. Это приводит к снижению энергоемкости процесса и повышению его надежности, а также расширяет круг материалов, которые могут быть получены данным способом.Снижение энергоемкости связано, в част ности, с тем, что газ перед его нагнетанием в обогреваемую емкость имеет комнатную температуру, в связи с чем достижение требуемого давления обеспечивается в значительной степени за счет;его термического ,расширения в процессе нагрева до температуры расплава (или за счет упругости пара конденсированного вещества) при его испарении. Это пбзволяет также относительно легко регулировать давление в широких ре" делах, изменяя тем самым размер частиц порошка.

П р и и е р. В соответствии с предлагаемым способом были получены алю-: миниевые, магниевые и бронзовые порошки (см.таблицу). Расплав подавали из футерованной емкости со сливиым отверстием в днище, выполненной как сосуд для работы под давлением. В вертикальном сливиом отверстии устанавливалась сменная цилиндрическая камера (распылитель) с вкладышем

6 !2464

Изобретение относится к области порошковой металлургии, н частности к способам получения металлических порошков.

Цель изобретения - снижение энер5 гоемкости и получение порошка с ре- ° гулируемой формой частиц (от. ните» видной до сферической), стабилизация процесса распыления и упрощение используемого оборудования.

Предложенний способ предусматри-. вает тангенцнальную подачу расплава, перегоетого не более чем на 1Х от температуры кристаллизаци, в неподвижную цилиндрическую распылитель« 1 ную камеру, где происходит его распыление под действием центробежных сил, обусловленных нращением струи расплава в неподвижной камере. При этом подачу расплава из обогреваемой емкости в распылительную камеру осу« ществляют под давлением от 0,5 до

2,5 МПа, которое создают путем заполнения обогренаемой емкости сжатым газом или подачи в нее легкоиспаряющегося конденсированного вещества ,(напоимер, воды), Ограничение степени перегрева расплава является необходимым условием регулирования формы частиц по рошка. Как показывает опыт, перегрев

30 расплава более чем на lX температуры его кристаллизации по абсолютной

*шкале температур приводит, независимо от неличины давления, к образо" ванию сферических частиц, тогда.как З5 изменение степени перегрева в пределах указанного диапазона при одновременном изменении давлений позволяет изменять форму частиц от нитевидной до сферической.

Величину давления газа над расп" ланом в обогреваемой емкости устанавливают н пределах от 0,5 до 2,5 ИПа, с тем, чтобы обеспечить образование н поддержание полой пленки жидкого металла до момента ее распада на отдельные нити. Образующиеся распыленные частицы при условии малого нх начального перегрева над точкой кристаллизации внутри указанного тем- 50 пературного интервала после затвердевания сохраняют вытянутую форму.

При давлении ниже 0,5 ИПа полая пленка расплава .оказывается нестабильной.

Под действием поверхностного катя- 55 жения полая пленка спивается в сплошную струю, которая распадается

»» крупнлк капли. Форма получаемых!

° ЮЮЪ

i Форма часДавление сжатого газа,МПа тиц

Алюминий

То же

0,3

934

0,3

0,3

Сферическая

0,5

То же

Вытянутая каплевидная

Нитевидная

0,3

1,0

0,3

Нитевидная

2,5

1,5

Нитевидная

936

0,5

937,5

Вытянутая каплевндная

0,7

l,5

939

l,5

Сферическая

Нитевидная

СФерическая

Сферическая

Нитевидная

0,9

929

Магний

l,5

0,5

То же

Бронза

То же

l,0

l250

2,4

2,0!

230

0,4

Ф

Редактор Л.Лашкова

Составитель В.Казанский

Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 2563 Тираж 504 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035., Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 »

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

3. тангенциального ввода (завихрителем) расплава, оканчивающаяся коническим выходным соплом. Радиус камеры 2,5 мм. После загрузки емкость йомещали внутри корпуса установки распыления (объем корпуса 0,2 и !", высота 2 м). Точная регулировка перегрева расплава в ходе его распыления осуществлялась корректированием мощности нагревателя. Газ s емкость по- 1о давали от независимого. источника через стандартный редуктор. Охлаждение

° образующихся частиц и их сбор осуществлялись .в атмосфере аргона при нормальном давлении.,, .f5

Давление создавалось sa счет испарения воды. Ло достижении давлеМатериал Температура,: Относитель

К. ный пере: ;грев,X-!

6487

4 ния 2,4 МПа излишек пара сбрасывался через предохранительный клапан.

Условия распыления и характеристики полученных порошков представлены . в таблице. Приведенные данные свидетельствуют о возможности получения частиц нитевидной формы при распылеHHH различных металлов в соответствии с предложенным способом., Таким образом, способ позволяет . получать порошки различньгк металлов с регулируемым размером и формой

1 частиц от нитевидной до сферической, а также снизить энергоемкость процесса по сравнению с существующими способами распыпения.