Proses atomisasi serbuk logam dan proses penggilingan

Metode untuk menyiapkan bubuk dengan menumbuk atau memecah cairan logam atau paduan menjadi tetesan-tetesan kecil dengan fluida yang bergerak cepat (media atomisasi), lalu mengembunkannya menjadi bubuk padat. Atomisasi merupakan metode terbaik untuk menghasilkan bubuk paduan penuh, yang disebut bubuk pra-paduan. Setiap partikel bubuk tidak hanya memiliki komposisi kimia seragam yang sama dengan komposisi kimia paduan cair tertentu, tetapi juga menyempurnakan struktur kristal karena pemadatan yang cepat, dan menghilangkan segregasi makro pada fase kedua.

Metode atomisasi dapat dibagi menjadi dua jenis: "Metode dua aliran" (menghancurkan aliran cairan paduan dengan aliran medium atomisasi) dan "Metode aliran tunggal" (menghancurkan aliran cairan paduan dengan cara lain). 846 yang pertama dibagi menjadi medium atomisasi gas (helium, kabut, nitrogen, udara) dan cair (air, minyak), yang terakhir seperti atomisasi sentrifugal dan atomisasi vakum gas terlarut.

Metode yang paling banyak digunakan adalah atomisasi gas dan atomisasi air. Dalam proses atomisasi, logam mentah dilebur menjadi cairan paduan yang memenuhi syarat (dipanaskan lebih dari 100 ~ 150 ° C) dalam tungku listrik atau induksi, dan kemudian disuntikkan ke dalam tundish yang terletak di atas nosel atomisasi. Cairan paduan mengalir keluar dari lubang bawah Tundish, dan diatomisasi menjadi tetesan kecil ketika bertemu dengan aliran udara atau air berkecepatan tinggi melalui nosel. Secara umum, partikel bubuk atomisasi gas inert berbentuk bulat dengan kandungan oksigen terendah (di bawah L00 × 10) dan dapat dibuat menjadi produk padat secara langsung dengan teknik thermoforming seperti pengepresan isostatik panas. Sebagian besar partikel bubuk atomisasi air memiliki bentuk yang tidak teratur, kandungan oksigen tinggi (di atas 600 × 10) dan perlu dianil, tetapi mereka memiliki kompresibilitas yang baik dan dapat dibentuk dengan pengepresan dingin dan kemudian disinter menjadi bagian mekanis.

Metode atomisasi yang disebutkan di atas mudah diindustrialisasi dalam jumlah besar, tetapi karena cairan paduan bersentuhan dengan terak dan krus refraktori, inklusi non-logam tidak dapat dihindari dalam bubuk yang dihasilkan. Oleh karena itu, berdasarkan prinsip ESR, Perusahaan Bubuk Soderfors Swedia pertama kali mengubah Tundish berkapasitas 7 T menjadi perangkat ESR (pemanas elektroslag). Kandungan inklusi non-logam dalam bubuk baja kecepatan tinggi dengan atomisasi nitrogen dikurangi menjadi 1/10 dari kandungan aslinya, dan kekuatan lentur baja kecepatan tinggi bubuk ASP meningkat dari 3500MPa menjadi lebih dari 4000MPa.

Langkah untuk menghindari kontaminasi oksida secara menyeluruh dan efektif adalah dengan menerapkan metode atomisasi "aliran tunggal", misalnya, metode atomisasi elektroda putar (lihat metode elektroda putar). Selain itu, terdapat metode atomisasi larutan vakum yang juga dapat menghasilkan bubuk bulat dengan kemurnian tinggi. Prinsipnya adalah: ketika gas paduan cair jenuh di bawah tekanan tiba-tiba terpapar vakum, gas terlarut akan keluar dan mengembang, menyebabkan atomisasi cairan paduan, dan kemudian terkondensasi menjadi bubuk. Untuk paduan matriks nikel, tembaga, kobalt, besi, dan aluminium, metode pelarutan hidrogen dapat digunakan untuk mencapai atomisasi bubuk gas terlarut vakum.