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Processo di sminuzzamento per atomizzazione di polveri metalliche

Dicembre 14, 2022

Metodo per preparare la polvere urtando o rompendo in altro modo metalli o leghe liquide in minuscole goccioline mediante un fluido in rapido movimento (mezzo di nebulizzazione) e quindi condensandole in polvere solida. L'atomizzazione è il metodo migliore per produrre polvere completamente legata, chiamata polvere pre-legata. Ogni particella della polvere non solo ha la stessa composizione chimica uniforme di quella di una data lega fusa, ma affina anche la struttura cristallina grazie alla rapida solidificazione ed elimina la macrosegregazione della seconda fase.


Il metodo di atomizzazione può essere suddiviso in due tipi: il "metodo a due flussi" (frantumazione del flusso di liquido in lega mediante nebulizzazione del flusso medio) e il "metodo a flusso singolo" (frantumazione del flusso di liquido in lega in altri modi). 846 il primo è diviso in gas (elio, nebbia, azoto, aria) e mezzo di atomizzazione liquido (acqua, olio), quest'ultimo come atomizzazione centrifuga e atomizzazione sotto vuoto di gas disciolto.


I metodi più utilizzati sono l'atomizzazione a gas e l'atomizzazione ad acqua. Nel processo di atomizzazione, il metallo grezzo viene fuso in un liquido di lega qualificato (surriscaldato a 100 ~ 150 ° C) in un forno elettrico o a induzione, quindi iniettato in una paniera situata sopra l'ugello di atomizzazione. Il liquido della lega fuoriesce dal foro inferiore di Tundish e viene atomizzato in piccole goccioline quando incontra aria ad alta velocità o flusso d'acqua attraverso l'ugello. In generale, le particelle di polvere atomizzata con gas inerte sono di forma rotonda con il contenuto di ossigeno più basso (inferiore a L00 × 10) e possono essere trasformate in prodotti densificati direttamente mediante tecniche di termoformatura come la pressatura isostatica a caldo. La maggior parte delle particelle di polvere atomizzate ad acqua hanno forma irregolare, alto contenuto di ossigeno (superiore a 600 × 10) e devono essere ricotte, ma hanno una buona compressibilità e possono essere formate mediante pressatura a freddo e quindi sinterizzate in parti meccaniche. 


Il suddetto metodo di atomizzazione è facile da industrializzare in grandi quantità, ma poiché il liquido della lega è a contatto con la scoria e il crogiolo refrattario, è inevitabile che vengano introdotte inclusioni non metalliche nella polvere risultante. Pertanto, secondo il principio ESR, Soderfors Powder Company of Sweden ha prima cambiato il Tundish con una capacità di 7 T in un dispositivo ESR (elettroslag heating), il contenuto di inclusioni non metalliche nella polvere di acciaio rapido mediante atomizzazione di azoto è stato ridotto a 1/10 del contenuto originale e la resistenza alla flessione dell'acciaio rapido in polvere ASP è stata aumentata da 3500 MPa a oltre 4000 MPa.


La misura per evitare completamente ed efficacemente la contaminazione da ossido consiste nell'adottare il metodo di atomizzazione "a flusso singolo", ad esempio il metodo di atomizzazione con elettrodo rotante (vedere metodo dell'elettrodo rotante). Inoltre, esiste un metodo di atomizzazione della soluzione sotto vuoto in grado di produrre anche polvere sferica di elevata purezza. Il principio è: quando il liquido in lega sovrasatura del gas sotto pressione viene improvvisamente esposto al vuoto, il gas disciolto fuoriesce e si espande, provocando l'atomizzazione del liquido in lega e quindi la condensazione in polvere. Per le leghe a matrice di nichel, rame, cobalto, ferro e alluminio, è possibile utilizzare il metodo di dissoluzione dell'idrogeno per ottenere la polvere di atomizzazione del gas disciolto sotto vuoto


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