Διαδικασία θρυμματισμού με ψεκασμό μεταλλικής σκόνης

Μέθοδος παρασκευής σκόνης με πρόσκρουση ή με άλλο τρόπο διάσπαση μεταλλικών ή κραματικών υγρών σε μικροσκοπικά σταγονίδια από ένα ταχέως κινούμενο ρευστό (μέσο ψεκασμού) και στη συνέχεια συμπύκνωσή τους σε στερεά σκόνη. Η ψεκασμός είναι η καλύτερη μέθοδος για την παραγωγή πλήρως κραματοποιημένης σκόνης, η οποία ονομάζεται προ-κραματοποιημένη σκόνη. Κάθε σωματίδιο της σκόνης όχι μόνο έχει την ίδια ομοιόμορφη χημική σύνθεση με αυτή ενός δεδομένου τηγμένου κράματος, αλλά βελτιώνει επίσης την κρυσταλλική δομή λόγω της ταχείας στερεοποίησης και εξαλείφει τον μακρο-διαχωρισμό της δεύτερης φάσης.

Η μέθοδος ψεκασμού μπορεί να χωριστεί σε δύο είδη: τη "μέθοδο δύο ροών" (σύνθλιψη ροής υγρού κράματος με ροή μέσου ψεκασμού) και τη "μέθοδο μίας ροής" (σύνθλιψη ροής υγρού κράματος με άλλους τρόπους). 846 η πρώτη διαιρείται σε αέριο (ήλιο, ομίχλη, άζωτο, αέρας) και υγρό (νερό, λάδι) μέσο ψεκασμού, η δεύτερη όπως φυγοκεντρική ψεκασμό και ψεκασμό διαλυμένου αερίου σε κενό.

Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι είναι η ψεκασμός με αέριο και η ψεκασμό με νερό. Κατά τη διαδικασία ψεκασμού, το ακατέργαστο μέταλλο τήκεται σε ένα κατάλληλο υγρό κράματος (υπερθερμασμένο στους 100 ~ 150 °C) σε ηλεκτρικό ή επαγωγικό κλίβανο και στη συνέχεια εγχέεται σε ένα δοχείο ψεκασμού που βρίσκεται πάνω από το ακροφύσιο ψεκασμού. Το υγρό κράματος ρέει έξω από την κάτω οπή του δοχείου ψεκασμού και ψεκάζεται σε μικρά σταγονίδια όταν συναντά αέρα υψηλής ταχύτητας ή ροή νερού μέσω του ακροφυσίου. Γενικά, τα σωματίδια σκόνης ψεκασμού αδρανούς αερίου έχουν στρογγυλό σχήμα με τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο (κάτω από L00 × 10) και μπορούν να μετατραπούν σε συμπυκνωμένα προϊόντα απευθείας με τεχνικές θερμοδιαμόρφωσης όπως η θερμή ισοστατική συμπίεση. Τα περισσότερα σωματίδια σκόνης ψεκασμού με νερό έχουν ακανόνιστο σχήμα, υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο (πάνω από 600 × 10) και πρέπει να υποβληθούν σε ανόπτηση, αλλά έχουν καλή συμπιεστότητα και μπορούν να σχηματιστούν με ψυχρή συμπίεση και στη συνέχεια να συντήκονται σε μηχανικά μέρη.

Η προαναφερθείσα μέθοδος ψεκασμού είναι εύκολο να βιομηχανοποιηθεί σε μεγάλες ποσότητες, αλλά επειδή το υγρό κράματος έρχεται σε επαφή με τη σκωρία και το πυρίμαχο χωνευτήριο, είναι αναπόφευκτο να εισαχθούν μη μεταλλικά εγκλείσματα στην προκύπτουσα σκόνη. Επομένως, σύμφωνα με την αρχή ESR, η Soderfors Powder Company της Σουηδίας μετέτρεψε για πρώτη φορά το Tundish χωρητικότητας 7 T σε μια συσκευή ESR (θέρμανσης ηλεκτροσκωρίας), η περιεκτικότητα σε μη μεταλλικά εγκλείσματα στη σκόνη του χάλυβα υψηλής ταχύτητας μειώθηκε με ψεκασμό αζώτου στο 1/10 της αρχικής περιεκτικότητας και η αντοχή σε κάμψη της σκόνης χάλυβα υψηλής ταχύτητας ASP αυξήθηκε από 3500MPa σε πάνω από 4000MPa.

Το μέτρο για την πλήρη και αποτελεσματική αποφυγή της μόλυνσης από οξείδια είναι η υιοθέτηση της μεθόδου ψεκασμού "μονής ροής", για παράδειγμα, η μέθοδος ψεκασμού με περιστρεφόμενο ηλεκτρόδιο (βλ. Μέθοδος περιστρεφόμενου ηλεκτροδίου). Επιπλέον, υπάρχει μια μέθοδος ψεκασμού σε διάλυμα κενού που μπορεί επίσης να παράγει σφαιρική σκόνη υψηλής καθαρότητας. Η αρχή είναι: όταν το αέριο υπερκορεσμένο υγρό κράματος υπό πίεση εκτίθεται ξαφνικά στο κενό, το διαλυμένο αέριο θα διαφύγει και θα διασταλεί, προκαλώντας ψεκασμό υγρού κράματος και στη συνέχεια θα συμπυκνωθεί σε σκόνη. Για τα κράματα μήτρας νικελίου, χαλκού, κοβαλτίου, σιδήρου και αλουμινίου, η μέθοδος διάλυσης υδρογόνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη σκόνης ψεκασμού αερίου διαλυμένου σε κενό.