Metaalpoeier-atomiseringsproses

Metode vir die voorbereiding van poeier deur metaal- of allooivloeistowwe in klein druppeltjies te bots of andersins te breek deur 'n vinnig bewegende vloeistof (verstuiwingsmedium) en dit dan in vaste poeier te kondenseer. Verstuiwing is die beste metode om volledig gelegeerde poeier te produseer, wat vooraf-gelegeerde poeier genoem word. Elke deeltjie van die poeier het nie net dieselfde eenvormige chemiese samestelling as dié van 'n gegewe gesmelte allooi nie, maar verfyn ook die kristallyne struktuur as gevolg van vinnige stolling, en elimineer die makro-segregasie van die tweede fase.

Die atomiseringsmetode kan in twee soorte verdeel word: die "Tweevloei-metode" (verplettering van legeringsvloeistofvloei deur middel van atomiseringsmediumvloei) en die "Enkelvloei-metode" (verplettering van legeringsvloeistofvloei op ander maniere). Eersgenoemde word verdeel in gasvormige (helium, mis, stikstof, lug) en vloeibare (water, olie) atomiseringsmedium, laasgenoemde soos sentrifugale atomisering en vakuumatomisering van opgeloste gas.

Die mees gebruikte metodes is gasverstuiwing en waterverstuiwing. In die verstuiwingsproses word die rou metaal in 'n elektriese of induksie-oond tot 'n gekwalifiseerde legeringsvloeistof (oorverhit 100 ~ 150 °C) gesmelt en dan in 'n trechter bo die verstuiwingsmondstuk ingespuit. Die legeringsvloeistof vloei uit die onderste gat van die trechter en word in klein druppels verstuif wanneer dit met hoëspoed-lug of watervloei deur die mondstuk in aanraking kom. Oor die algemeen is inerte gasverstuiwingspoeierdeeltjies rond van vorm met die laagste suurstofinhoud (onder L00 × 10) en kan direk deur termovormingstegnieke soos warm isostatiese persing in verdigte produkte gemaak word. Die meeste van die waterverstuiwingspoeierdeeltjies het 'n onreëlmatige vorm, hoë suurstofinhoud (bo 600 × 10) en moet uitgegloei word, maar hulle het goeie saampersbaarheid en kan deur koue persing gevorm word en dan in meganiese onderdele gesinter word.

Die bogenoemde verstuiwingsmetode is maklik om in groot hoeveelhede te industrialiseer, maar omdat die allooivloeistof in kontak is met die slak en vuurvaste kroesie, is dit onvermydelik dat nie-metaalagtige insluitsels in die gevolglike poeier ingebring word. Daarom het die Soderfors Powder Company van Swede volgens die ESR-beginsel eers die Tunnel met 'n kapasiteit van 7 T in 'n ESR (elektroslagverhitting) toestel verander, die inhoud van nie-metaalagtige insluitsels in die poeier van hoëspoedstaal deur stikstofatomisering verminder tot 1/10 van die oorspronklike inhoud, en die buigsterkte van ASP-poeier hoëspoedstaal verhoog van 3500 MPa tot meer as 4000 MPa.

Die maatreël om oksiedkontaminasie volledig en effektief te vermy, is om die "Enkelvloei"-atomiseringsmetode te gebruik, byvoorbeeld die roterende elektrode-atomiseringsmetode (sien roterende elektrodemetode). Daarbenewens is daar 'n vakuumoplossing-atomiseringsmetode wat ook hoë-suiwerheid sferiese poeier kan produseer. Die beginsel is: wanneer die oorversadigde gas van die legeringsvloeistof onder druk skielik aan die vakuum blootgestel word, sal die opgeloste gas ontsnap en uitbrei, wat die atomisering van die legeringsvloeistof veroorsaak en dan in poeier kondenseer. Vir die nikkel-, koper-, kobalt-, yster- en aluminiummatrikslegerings kan die metode van waterstofoplossing gebruik word om die vakuum-opgeloste gas-atomisering van poeier te verkry.