Способ получения металлического порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению мелкодисперсных металлических порошков заданного гранулометрического состава. Может использоваться для соединения, ремонта и изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания, применяемых в ракетной, авиационной и автомобильной промышленности. Заготовку плавят при давлении инертного газа не более 0,11 МПа. Камеру распыления вакуумируют, расплав подают до форсунки через подогреваемую направляющую и распыляют инертным газом, подогретым до 200-500°C, при температуре расплава (Тпл+250 - Тпл+300)°C, где Тпл - температура плавления сплава заготовки. Обеспечивается стабильный химический состав получаемого порошка и повышение выхода годного. 2 з.п. ф-лы, 4 табл., 22 пр.

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к получению мелкодисперсных металлических порошков, например порошков сплавов на основе никеля, железа, титана, меди, алюминия заданного гранулометрического состава распылением расплава потоком инертного газа (атомизацией), и может использоваться для соединения, ремонта и изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания и т.д., применяемых в ракетной, авиационной и автомобильной промышленности.

Известен способ получения металлического порошка, включающий диспергирование струи железоуглеродистого расплава и восстановление порошка-сырца, в котором диспергирование осуществляют смесью воздуха и воды при содержании влаги 0,10-0,25 кг на 1 м3 воздуха, а восстановление проводят при вращательно-поступательном движении порошка (Патент РФ №1765986).

Недостатками известного способа является неоднородность получаемого порошка по химическому составу из-за использования смеси воздуха и воды, что приводит к окислению активных элементов входящих в состав сплавов, широкий разброс по дисперсности и несферическая форма получаемого порошка.

Известен способ получения металлических порошков, включающий центробежное распыление расплава путем придания вращения расплаву, предварительно сформированному в виде пленки, в камере центробежной форсунки и его распад под действием центробежных сил, в котором нижней кромке пленки придают дополнительное вращение в направлении, совпадающем с направлением собственного вращения пленки, на расстоянии от торца форсунки, определяемого из соотношения:

L = 1,7 ( Δ Pr o 3 θ ) 0,5 , где ΔP - напор в расплаве, Па

rо - радиус сопла форсунки, м,

θ - поверхностное натяжение, Н/м (Патент РФ №2302926).

Недостатками известного способа является размывание поверхности вращающегося диска расплавленным металлом, что приводит к химической неоднородности получаемых порошков и нестабильности технологического процесса.

Известен способ получения сферических металлических порошков, включающий вращение цилиндрической заготовки вокруг горизонтальной оси, оплавление торца заготовки плазменной струей дугового плазматрона с обеспечением распыления расплавленных частиц под действием центробежных сил и затвердевания частиц при полете в газовой среде, в котором на торце заготовки формируют вогнутую полость, диаметр которой равен диаметру заготовки, а глубина - 0,1-0,35 диаметра заготовки, путем изменения расхода газа через плазматрон и перемещения плазматрона относительно оси вращения заготовки, а распыление расплавленных частиц осуществляют по конической поверхности, образованной касательной к криволинейной поверхности вогнутой полости. (Патент РФ №2361698).

Недостатками известного способа является неоднородность получаемых порошков по химическому составу, необходимость точной механической обработки исходных заготовок, широкий разброс по дисперсности получаемых порошков.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ получения порошка припоя на основе олова, включающий расплавление металлической заготовки и распыление расплава инертным газом при давлении 1-15 МПа и температуре 500°C-900°C путем подачи его через распыляющую форсунку с получением гранул порошка сферической формы размером 5-100 мкм. (Патент США №7503958).

Недостатками способа-прототипа являются нестабильность химического состава получаемого порошка припоя, невозможность получения металлического порошка многокомпонентных сплавов, в том числе и припоя на основе никеля, железа, алюминия, меди заданного гранулометрического состава, имеющего высокую температуру плавления и малые интервалы кристаллизации.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения металлического порошка многокомпонентных сплавов, например, на основе никеля, железа, меди, алюминия, титана, в том числе имеющих высокие температуры плавления и малые интервалы кристаллизации, обеспечивающего стабильный химический состав получаемого порошка и повышение выхода годного порошка заданного размера.

Для достижения поставленной задачи предложен способ получения металлического порошка, включающий расплавление заготовки и распыление расплава инертным газом в камере распыления при подаче расплава через форсунку с получением гранул мелкодисперсного металлического порошка сферической формы, в котором расплавление заготовки проводят при давлении инертного газа не более 0,11 МПа, подачу расплава до форсунки осуществляют через подогреваемую направляющую, перед подачей инертного газа его подогревают до температуры 200-500°C, перед распылением расплава осуществляют предварительное вакуумирование камеры распыления, а распыление расплава проводят при температуре (Тпл+250 - Тпл+300)°C, при этом Тпл - температура плавления сплава заготовки.

В качестве сплава заготовки используют сплав на основе никеля, железа, алюминия.

В качестве сплава заготовки используют припой на основе титана, никеля, меди.

Расплавление металлической заготовки при давлении инертного газа не более 0,11 МПа препятствует испарению элементов, имеющих высокую упругость паров, входящих в состав металлической заготовки, позволяет тем самым получать металлические порошки многокомпонентных сплавов стабильного химического состава.

Подача расплава до форсунки через подогреваемую направляющую приводит к стабильности технологического процесса и позволяет получать металлический порошок сплавов на основе никеля, железа и алюминия, имеющих малые интервалы кристаллизации и высокие температуры плавления.

Распыление расплава проводят при температуре (Тпл+250 - Тпл+300)°C для получения металлического порошка сплавов, имеющих малые интервалы кристаллизации и высокие температуры плавления.

Нагрев инертного газа до температуры 200-500°C приводит к уменьшению количества дефектных гранул металлического порошка, за счет большей скорости распыляющего газа и большего диаметра образующегося «факела» распыляемого металла, что обеспечивает повышение выхода годного порошка заданного размера (40-80, 1-100 мкм).

Для получения мелкодисперсного металлического порошка, склонного к газонасыщению, при кристаллизации проводят предварительное вакуумирование камеры распыления расплава, что позволяет получать порошок с пониженным содержанием кислорода.

Примеры осуществления изобретения

Пример 1.

Предлагаемый способ опробовался в лабораторных условиях для получения порошка сплава на основе никеля марки ЭП648. Химический состав сплава ЭП648, масс.%: Cr 32,0-35,0, Мо 2,3-3,3, Ti 0,5-1,1, W 4,3-5,3, Al 0,5-1,1, Nb 0,5-1,1, Ni - остальное. Температура плавления сплава ЭП648 - Тпл=1360°C.

Расплавление заготовки для получения порошка сплава ЭП648 на основе никеля проводили при давлении инертного газа (аргона) 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (1360+250)°С=1610°С подогревали направляющую, по которой подается расплав к форсунке. Перед подачей аргона его подогревали до температуры 200°С. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее аргоном.

Пример 2 аналогичен примеру 1, но температура расплава (1360+275)°C=1635°, давление аргона 0,08 МПа, аргон подогревали до температуры 375°C.

Пример 3 аналогичен примеру 1, но температура расплава (1360+300)°C=1660°C, давление аргона 0,11 МПа, аргон подогревали до температуры 500°C.

Пример 4

Предлагаемым способом получали металлический порошок на основе железа (сталь марки ВНЛЗ). Химический состав стали ВНЛЗ, масс.%: Ni 4,5-5,5, Cr 13,0-14,5, Cu 1,2-1,75, Мо 1,5-2,0, Nb≤0,1, C≤0,08, Fe - остальное. Температура плавления стали ВНЛ3 - Тпл=1330°С.

Расплавление заготовки для получения порошка стали ВНЛЗ проводили при давлении аргона 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (1330+250)°C=1580°C подогревали направляющую, по которой подается расплав к форсунке. Перед подачей аргон подогревали до температуры 200°С. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее аргоном.

Пример 5 аналогичен примеру 4, но температура расплава (1330+275)°C=1605°C, давление аргона 0,08 МПа, аргон подогревали до температуры 375°C.

Пример 6 аналогичен примеру 4, но температура расплава (1330+300)°C=1630°C, давление аргона 0,11 МПа, аргон подогревали до температуры 500°C.

Пример 7

Предлагаемым способом получали порошок припоя на основе меди марки ВПр4. Химический состав припоя ВПр4, масс.%: Ni 28,0-30,0, Fe 1,0-1,5, Si 0,8-1,2, Mn 27,0-30,0, Co 4,0-6,0, В 0,15-0,25, P 0,1-0,2, Ti 0,05-0,12, Сu - остальное. Температура плавления припоя ВПр4 - Тпл=960°C.

Расплавление заготовки для получения порошка припоя марки ВПр4 проводили при давлении аргона 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (1190+250)°C=1210°C подогревали направляющую и перед подачей аргон подогревали до температуры 200°C. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее аргоном.

Пример 8 аналогичен примеру 7, но температура расплава (960+275)°C=1235°C, давление аргона 0,08 МПа, аргон подогревали до температуры 375°C.

Пример 9 аналогичен примеру 7, но температура расплава (960+300)°C=1260°C, давление аргона 0,11 МПа, аргон подогревали до температуры 500°C.

Пример 10

Предлагаемым способом получали порошок припоя на основе никеля марки ВПр24. Химический состав припоя ВПр24, масс.%: Cr 6,0-7,0, Al 4,0-5,0, Ti 0,05-0,25, Mo 1,6-2,0, W 8,5-9,5, Nb 10,0-11,0, Si 2,5-3,0, Co 8,5-9,5, B 0,25-0,35, C 0,05-0,15, Fe 0,10-0,15, Cu 0,07-0,12, Ni - остальное.

Температура плавления припоя ВПр24 - Тпл=1190°C.

Расплавление заготовки для получения порошка припоя марки ВПр24 проводили при давлении аргона 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (1190+250)°C=1440°C подогревали направляющую и перед подачей аргон подогревали до температуры 200°С. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее аргоном.

Пример 11 аналогичен примеру 10, но температура расплава (1190+275)°C=1465°C, давление аргона 0,08 МПа, аргон подогревали до температуры 375°C.

Пример 12 аналогичен примеру 10, но температура расплава (1190+300)°C=1490°C, давление аргона 0,11 МПа, аргон подогревали до температуры 500°C.

Пример 13

Предлагаемым способом получали порошок припоя на основе титана марки ВПр16. Химический состав припоя ВПр16, масс.%: Cu 21,0-24,0, Zr 11,0-14,0, Ni 8,0-10,0, C 0,01-0,05, Fe 0,03-0,1, Al 0,05-0,15, Ti - остальное. Температура плавления припоя ВПр16 - Тпл=880°C.

Расплавление заготовки для получения порошка припоя марки ВПр16 проводили при давлении гелия 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (880+250)°C=1130°C подогревали направляющую и перед подачей гелий подогревали до температуры 200°C. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее гелием.

Пример 14 аналогичен примеру 13, но температура расплава (880+275)°C=1155°C, давление гелия 0,08 МПа, гелий подогревали до температуры 375°C.

Пример 15 аналогичен примеру 13, но температура расплава (880+300)°C=1180°C, давление гелия 0,11 МПа, гелий подогревали до температуры 500°C.

Пример 16

Предлагаемым способом получали металлический порошок сплава на основе алюминия марки АК4-1. Химический состав сплава АК4-1, масс.%: Cu 1,9-2,7, Mg 1,2-1,8, Ni 0,8-1,4, Fe 0,8-1,4, Ti 0,02-0,1, Al - остальное. Температура плавления сплава АК4-1 - Тпл=635°C.

Расплавление заготовки для получения порошка сплава АК4-1 проводили при давлении аргона 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (635+250)°C=885°C подогревали направляющую, по которой подается расплав к форсунке. Перед подачей аргон подогревали до температуры 200°C. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее аргоном.

Пример 17 аналогичен примеру 16, но температура расплава (635+275)°C=910°C, давление аргона 0,08 МПа, аргон подогревали до температуры 375°C.

Пример 18 аналогичен примеру 16, но температура расплава (635+300)°C=935°C. давление аргона 0,11 МПа, аргон подогревали до температуры 500°C.

Пример 19.

Предлагаемым способом получали порошок припоя на основе олова марки ВПр35. Химический состав припоя ВПр 35, масс.%: Pb 0,15-1,8, Sb 0,6-1,2, Ni 0,1-0,5, Cu 0,2-1,1, Се 0,01-0,1, Bi 1,0-5,0, Sn - остальное. Температура плавления припоя ВПр35 - Тпл=229°C.

Расплавление заготовки для получения порошка припоя марки ВПр35 проводили при давлении инертного газа гелия 0,05 МПа. По достижении рабочей температуры расплава (229+250)°C=479°C подогревали направляющую, по которой подается расплав к форсунке и перед подачей гелий подогревали до температуры 200°C. До распыления (атомизации) расплава проводили вакуумирование камеры распыления, затем наполняли ее гелием.

Пример 20 аналогичен примеру 16, но температура расплава (229+275)°C=504°C, давление гелия 0,08 МПа, гелий подогревали до температуры 375°C.

Пример 21 аналогичен примеру 16, но температура расплава (229+300)°C=529°C, давление гелия 0,11 МПа, гелий подогревали до температуры 500°C.

Пример 22

По способу-прототипу получали порошок припоя марки ВПр35.

После расплавления заготовки и перегрева расплава до температуры 700°C осуществляли распыление расплава аргоном при давлении 8 МПа через распыляющую форсунку с получением гранул порошка сферической формы размером 1-100 мкм.

Параметры предлагаемого способа получения порошка сплавов на основе никеля, железа алюминия и порошка припоя на основе никеля, титана, меди и олова приведены в таблице 1. Химический состав полученных порошков по предлагаемому способу и способу-прототипу приведен в таблице 2. Выход годных полученных порошков размером 40-80 мкм и 1-100 мкм по предлагаемому способу и способу-прототипу приведены в таблице 3, 4.

Таблица 1
Марка сплава или припоя № п/п Давление инертного газа, в плавильной Температура инертного газа, °C Температура расплава при распылении, °C
ЭП648 1 0,05 200 1610
2 0,08 375 1635
3 0,11 500 1660
ВНЛ3 4 0,05 200 1580
5 0,08 375 1605
6 0,11 500 1630
ВПр16 7 0,05 200 1130
8 0,08 375 1155
9 0,11 500 1180
ВПр24 10 0,05 200 1440
11 0,08 375 1465
12 0,11 500 1490
ВПр4 13 0,05 200 1210
14 0,08 375 1235
15 0,11 500 1260
АК4-1 16 0,05 200 885
17 0,08 375 910
18 0,11 500 935
ВПр35 19 0,05 200 479
20 0,08 375 504
21 0,11 500 529
22 Прототип - - 700 при давлении распыляющего газа 8 МПа
Таблица 2
№ п/п Химический состав порошка сплава ЭП648, масс.% Содержание кислорода [O], %
Cr Mo Ti W Al Nb Ni
1 33,0 2,85 0,8 4,75 0,85 0,75 OCT. 0,009
2 33,5 2,87 0,82 4,81 0,93 0,85 “-” 0,008
3 33,7 2,9 0,85 4,82 0,95 0,87 “-” 0,010
Химический состав порошка стали ВНЛЗ, масс.% [О],%
С Ni Cr Cu Mo Nb Fe
4 0,07 4,95 13,9 1,34 1,72 0,07 OCT. 0,010
5 0,06 4,96 14,0 1,36 1,75 0,08 “-” 0,009
6 0,07 5,10 14,0 1,52 1,73 0,09 “-” 0,010
Химический состав порошка припоя ВПр4 на основе меди, масс.% [О],%
Ni Fe Si Mn Co Ti В P Cu
7 28,5 1,21 0,93 28,5 4,8 0,07 0,15 0,12 OCT. 0,013
8 28,9 1,20 1,10 29,2 4,9 0,08 0,19 0,13 “-” 0,010
9 29,3 1,24 1,13 29,4 5,0 0,08 0,22 0,15 “-” 0,015
Продолжение таблицы 2
Химический состав порошка припоя Впр24 на основе никеля, масс.% [O],%
Cr А1 Ti Mo W Nb Si Co В С Fe Cu Ni
10 6,46 4,55 0,12 1,89 8,73 10,11 2,84 9,35 0,25 0,01 0,11 0,08 OCT. 0,010
11 6,51 4,65 0,13 1,91 8,91 10,15 2,87 9,41 0,3 0,012 0,12 0,95 “-” 0,008
12 6,56 4,70 0,16 1,93 9,08 10,18 2,89 9,46 0,34 0,013 0,13 0,10 “-” 0,007
Химический состав порошка припоя Впр 16 на основе титана, масс.% [O],%
Cu Zr Ni С Fe Al Ti
13 21,6 12,5 8,5 0,027 0,05 0,09 OCT. 0,012
14 21,5 12,8 9,2 0,032 0,06 0,10 “-” 0,011
15 22,2 13,0 9,5 0,031 0,07 0,11 “-” 0,010
Продолжение таблицы 2
Химический состав порошка сплава АК4-1 на основе алюминия, масс.% [O], %
Cu Mg Ni Fe Ti Al
16 2,15 1,46 1,14 1,10 0,05 ост. 0,015
17 2,20 1,45 1,16 1,12 0,06 “-” 0,012
18 2,23 1,50 1,20 1,11 0,55 “-” 0,013
Химический состав порошка припоя Впр35 на основе олова, масс.% [O], %
Ni Pb Sb Cu Ce Bi Sn
19 0,280 0,97 0,89 0,6 0,05 2,95 ост. 0,015
20 0,32 0,975 0,895 0,62 0,052 2,98 “-” 0,016
21 0,3 0,98 0,9 0,65 0,055 3,0 “-” 0,014
22 Прототип 0,25 0,14 0,5 0,15 0,005 0,8 “-” 0,06
Таблица 3
Марка сплава или припоя Выход годного порошка размером 40-80 мкм, % Выход годного порошка размером 1-100 мкм, %
ЭП648 39-44 90-92
ВНЛЗ 35-40 90-95
ВПр4 32-36 90-94
ВПр24 30-35 90-94
ВПр16 35-39 90-95
АК4-1 35-39 90-95
Таблица 4
Марка сплава или припоя Выход годного порошка размером 40-80 мкм, % Выход годного порошка размером 1-100 мкм, %
ВПр35 32-35 90-95
22 прототип 17 80

Предлагаемый способ позволяет получать высококачественные мелкодисперсные металлические порошки и порошки припоев стабильного химического состава, соответствующие техническим условиям.

Способом-прототипом невозможно получать металлические порошки многокомпонентных сплавов на основе никеля, железа, алюминия заданного гранулометрического состава, имеющих высокую температуру плавления и малые интервалы кристаллизации, а также порошки припоев на основе титана, никеля, меди.

Из таблиц 2, 3 видно, что металлический порошок сплавов и порошок припоев имеет низкое содержания кислорода, высокий выход годного заданного гранулометрического состава размером 1-100 мкм свыше 90%, размером 40-80 мкм - 30-45%.

Из таблицы 4 видно, что при получении порошка припоя на основе олова марки ВПр35 по предлагаемому способу по сравнению со способом-прототипом выход годного порошка припоя размером 40-80 мкм повышается в 2 раза, а размером 1-100 мкм на 15%.

Предлагаемый способ позволяет получать металлический порошок для изготовления деталей практически любой геометрической формы методом селективного лазерного спекания, а также проводить ремонт вышедших из строя деталей, таких как пресс-формы, детали топливной аппаратуры, детали ГТД методом адаптивной лазерной наплавки.

Предлагаемый способ позволяет также получать высокачественный порошок припоя не только на основе олова, но и на основе титана, никеля, меди, который применяется для пайки многослойных тонкостенных элементов конструкций и деталей из коррозионостойких сталей и жаропрочных сплавов с необходимым уровнем прочностных и ресурсных характеристик паяных соединений, а также ремонта и восстановления деталей, например, ремонт и упрочнение контактных мест бандажных полок рабочих лопаток ГТД и заделки знаковых отверстий лопаток.

1. Способ получения металлического порошка, включающий расплавление заготовки и распыление расплава инертным газом в камере распыления при подаче расплава через форсунку с получением гранул мелкодисперсного металлического порошка сферической формы, отличающийся тем, что расплавление заготовки проводят при давлении инертного газа не более 0,11 МПа, подачу расплава до форсунки осуществляют через подогреваемую направляющую, перед подачей инертного газа его подогревают до температуры 200-500°C, перед распылением расплава осуществляют предварительное вакуумирование камеры распыления, а распыление расплава проводят при температуре (Тпл+250 - Тпл+300)°C, при этом Тпл - температура плавления сплава заготовки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сплава заготовки используют сплав на основе никеля, железа, алюминия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сплава заготовки используют припой на основе титана, никеля, меди.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам получения металлических гранул. .
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в химической промышленности, авиационном машиностроении и энергетике. .
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в химической промышленности, авиационном машиностроении и энергетике. .

Изобретение относится к способу получения композиционного порошка из расплавов металлов. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения стальной литой дроби, используемой для дробеструйной обработки деталей машин различного назначения.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению дисперсно-упрочненного порошка на медной основе для изготовления композиционных материалов в энергетике, электротехнике, машиностроении и других областях.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению железных порошков. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковой металлургии и способам получения металлических порошков, главным образом, из жаропрочных никелевых сплавов.
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при производстве железных порошков методом распыления железоуглеродистого расплава сжатым воздухом для изготовления сложнопрофильных изделий конструкционного, антифрикционного и электротехнического назначения.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения высокопрочных изделий из железа. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу диспергирования наноразмерного порошка диоксида кремния в жидкой среде. Может использоваться в качестве модифицирующей добавки в лакокрасочные материалы, бетоны, клеи для укладки плитки. На жидкость, содержащую порошок диоксида кремния марки Таркосил Т05 В06, воздействуют ультразвуковыми колебаниями диспергатора. Воздействие осуществляют в течение 3 минут с обеспечением в обрабатываемой среде режима акустической кавитации на резонансной частоте ≈23 кГц. Обеспечивается получение устойчивой к расслоению смеси жидкости с равномерно распределенным в ней нанопорошком.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков распылением расплавленных металлов газовым потоком. Распыление проводят путем диспергирования расплава металла подаваемым через кольцевое сопло внешним потоком сжатого газа, концентричным струе расплава. В поток газа вводят твердые частицы дисперсной фазы с образованием двухфазного потока со среднемассовым диаметром частиц дисперсной фазы D43<0,1 h, с температурой плавления материала частиц, превышающей температуру плавления распыляемого металла, и с расходом частиц дисперсной фазы и газа, выбранным по соотношению: Gp/Gg=(0,01÷0,05), где D43 - среднемассовый диаметр частиц дисперсной фазы, h - ширина щели кольцевого сопла для подачи распыляющего двухфазного потока, Gp, Gg - массовые секундные расходы частиц дисперсной фазы и несущего газового потока. Твердые частицы дисперсной фазы отделяют от пульверизата в процессе центробежной классификации. Использование изобретения позволяет повысить долю мелкодисперсной фракции в пульверизате, образующемуся при распылении расплава металла. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлических порошков путем гранулирования расплава. Устройство для гранулирования состоит в основном из круглой водяной емкости, в которую несколькими направленными горизонтально соплами, расположенными на разных уровнях относительно дна емкости со смещением в окружном направлении, в тангенциальном направлении подается вода. Находящаяся в емкости вода приводится во вращение, а ее поверхность принимает параболическую форму. Первое водяное сопло расположено в зоне водной поверхности и формирует находящуюся у водной поверхности водяную струю или водяной веер. Для гранулирования расплавленного металла его непрерывно заливают из тигля в водяной веер, формируемый первым водяным соплом. При этом первое водяное сопло расположено выше уровня водослива, положение которого в окружном направлении емкости выбрано таким, что угловое смещение между первым соплом и водосливом составляет по меньшей мере 90°. Процесс грануляции протекает без выброса пара и гранулированных частиц. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к водораспыленному порошку, и может быть использовано для производства спеченных и при необходимости кованых деталей. Водораспыленный предварительно легированный стальной порошок, содержащий, мас.%: 0,05-0,4 V, 0,09-0,3 Mn, менее чем 0,1 Cr, менее чем 0,1 Мо, менее чем 0,1 Ni, менее чем 0,2 Cu, менее чем 0,1 С, менее чем 0,25 О, менее чем 0,5 неизбежных примесей, остальное железо. Полученные порошковые кованые детали имеют высокий предел текучести при сжатии с относительно низкой твердостью по Викерсу, хорошей обрабатываемостью резанием. 4 н. и 12 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к низколегированному порошку на основе железа и может быть использовано для получения высокопрочных спеченных деталей, в частности деталей компонентов автомобиля. Распыленный водной струей стальной порошок содержит, вес.%: 0,45-0,90 Ni, 0,30-0,55 Mo, 0,1-0,3 Mn, менее 0,2 Cu, менее 0,1 C, менее 0,25 O, менее 0,5 неизбежных примесей, остальное железо, причем Ni и Mo введены диффузионным легированием порошка железа. Способ получения спеченной детали из распыленного водной струей стального порошка включает подготовку порошковой композиции, прессование композиции под давлением от 400 до 2000 МПа, спекание полученной заготовки в восстановительной атмосфере при температуре 1000-1400°C и, при необходимости, проведение термообработки путем закалки и отпуска. Спеченные детали характеризуются высокой прочностью и хорошей обрабатываемостью. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области порошковой металлургии. Устройство для распыления расплавленных металлов содержит корпус с крышкой и кольцевой полостью, соединенной с газопроводом для подачи нагретого сжатого газа, ниппель с центральным каналом для подачи расплава металла и дополнительный газопровод, соединенный с кольцевой полостью посредством золотникового клапана, содержащего вращающийся золотник, и цилиндрического сопла. Вращающийся золотник выполнен с полукруглыми вырезами, равномерно расположенными по его окружности. Давление в дополнительном газопроводе и диаметр цилиндрического сопла определены математическими формулами. Обеспечивается повышение массовой доли высокодисперсной фракции в пульверизате. 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к распыленному водой порошку нержавеющей стали и к спеченному конструктивному элементу. Заявлен распыленный водой порошок нержавеющей стали, содержащий, вес.%: 10,5-30,0 Cr, 0,5-9,0 Ni, 0,01-2,0 Mn, 0,01-3,0 Sn, 0,1-3,0 Si, >0,059-0,4 N, при необходимости, макс. 7,0 Мо, при необходимости, макс. 7,0 Cu, при необходимости, макс. 3,0 Nb, при необходимости, макс. 6,0 V, остальное - железо и макс. 0,5 неизбежных примесей. Порошковая композиция на основе распыленного водой порошка нержавеющей стали содержит распыленный водой порошок нержавеющей стали, который смешан с 0,05-2,0 вес.% смазок и, при необходимости, с макс. 3 вес.% С, при необходимости, с макс. 7,0 вес.% Мо, при необходимости, с макс. 7,0 вес.% Cu, при необходимости, с макс. 3 вес.% Nb, при необходимости, с макс. 6,0 вес.% V, при необходимости, с макс. 0,5 вес.% В, при необходимости, с твердофазными материалами и улучшающими обрабатываемость резанием агентами, такими как MnS, MoS2, CaF2. Полученные спеченные конструктивные элементы характеризуются высокими характеристиками механических свойств и коррозионной стойкости. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 9 табл., 2 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению порошка распылением расплава металла. Форсунка содержит корпус с кольцевой щелью для подачи газа, ниппель с центральным каналом для подачи расплава и защитный стальной чехол, ниппель изготовлен из пьезоэлектрического материала, поляризованного в радиальном направлении, а защитный стальной чехол электрически изолирован от корпуса форсунки. К стальному чехлу и корпусу форсунки подключен источник переменного электрического напряжения с заданной частотой. Обеспечивается повышение массовой доли высокодисперсной фракции в пульверизате и повышение надежности работы форсунки. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области порошковой металлургии. Струю металлического расплава диспергируют окружающим ее концентрическим потоком распыляющего газа с наложением звуковых колебаний. Звуковые колебания создают посредством не менее двух одинаковых упругих прямоугольных пластин, расположенных в потоке распыляющего газа параллельно его оси и закрепленных по их ширине. Частоту звуковых колебаний определяют по заданной формуле, затем с учетом полученного ее значения, упругих свойств материала пластин и при заданной длине и ширине определяют толщину пластин из заданного уравнения. Обеспечивается повышение доли мелкодисперсной фракции в пульверизате, образующемся при распылении расплава металла. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к производству платины или платинородиевых сплавов, упрочненных дисперсными оксидными частицами, и может быть использовано при изготовлении стеклоплавильных аппаратов (СПА) и фильерных питателей (ФП), эксплуатируемых в агрессивных средах в условиях высоких температур. Способ получения композиционных материалов на основе платины, стабилизированных оксидом циркония, включает плавку платины или платинородиевых сплавов с легирующей добавкой циркония, измельчение полученного сплава до мелкодисперсного порошка методом электрофизического диспергирования, окислительный отжиг порошка, его переработку в компактный материал методами порошковой металлургии и деформационно-термическую обработку, при этом электрофизическое диспергирование проводят в среде дистиллированной воды при барботаже в нее кислородсодержащей газовой смеси, содержащей от 20 до 50% об. кислорода, а спекание брикетов проводят в вакууме при температуре 1200-1600°C, в течение 2-4 часов. Изобретение направлено на сокращение продолжительности операции длительного окислительного отжига порошка, получаемого при электрофизическом диспергировании легированного цирконием сплава, а также повышение уровня дегазации полуфабрикатов, получаемых прессованием порошка, используемых далее при изготовлении СПА и ФП. 1 пр.
Наверх