Förstoftning av metallpulver och finfördelningsprocess

Metod för att framställa pulver genom att metall- eller legeringsvätskor bryts ner i små droppar med hjälp av en snabbflytande vätska (förstoftningsmedium) och sedan kondenseras till fast pulver. Förstoftning är den bästa metoden för att producera helt legerat pulver, vilket kallas förlegerat pulver. Varje partikel i pulvret har inte bara samma enhetliga kemiska sammansättning som en given smält legering, utan förfinar också den kristallina strukturen genom snabb stelning och eliminerar makrosegregeringen av den andra fasen.

Förstoftningsmetoden kan delas in i två typer: "Tvåflödesmetoden" (krossning av legeringsvätskeflöde genom flöde av förstoftningsmedium) och "Enkelflödesmetoden" (krossning av legeringsvätskeflöde på andra sätt). 846 Den förra är uppdelad i gasförstoftning (helium, dimma, kväve, luft) och flytande förstoftning (vatten, olja), den senare såsom centrifugalförstoftning och vakuumförstoftning av löst gas.

De mest använda metoderna är gasförstoftning och vattenförstoftning. I förstoftningsprocessen smälts råmetallen till en kvalificerad legeringsvätska (överhettad 100 ~ 150 °C) i en elektrisk ugn eller induktionsugn och sprutas sedan in i en tapplåda placerad ovanför förstoftningsmunstycket. Legeringsvätskan rinner ut från tapplådans bottenhål och förstoftas till små droppar när den möter höghastighetsluft eller vattenflöde genom munstycket. I allmänhet är inertgasförstoftade pulverpartiklar runda i formen med lägst syrehalt (under L00 × 10) och kan tillverkas till förtätade produkter direkt genom termoformningstekniker såsom varm isostatisk pressning. De flesta vattenförstoftade pulverpartiklarna har oregelbunden form, hög syrehalt (över 600 × 10) och behöver glödgas, men de har god kompressibilitet och kan formas genom kallpressning och sedan sintras till mekaniska delar.

Ovan nämnda atomiseringsmetod är enkel att industrialisera i stora mängder, men eftersom legeringsvätskan är i kontakt med slaggen och den eldfasta degeln är det oundvikligt att icke-metalliska inneslutningar introduceras i det resulterande pulvret. Därför, enligt ESR-principen, bytte Söderfors Pulverbolag först ut gjutlådan med en kapacitet på 7 T till en ESR-anordning (elektroslagguppvärmning). Genom kväveatomisering reducerades halten av icke-metalliska inneslutningar i pulvret av snabbstål till 1/10 av det ursprungliga innehållet, och böjhållfastheten hos ASP-pulver i snabbstål ökades från 3500 MPa till över 4000 MPa.

Åtgärden för att helt och effektivt undvika oxidkontaminering är att använda "enkelflödes"-förstoftningsmetoden, till exempel roterande elektrodförstoftningsmetod (se roterande elektrodmetod). Dessutom finns det en vakuumlösningsförstoftningsmetod som också kan producera sfäriskt pulver med hög renhet. Principen är: när den övermättade legeringsvätskan under tryck plötsligt utsätts för vakuum, kommer den upplösta gasen att läcka ut och expandera, vilket orsakar förstoftning av legeringsvätskan och sedan kondenserar till pulver. För nickel-, koppar-, kobolt-, järn- och aluminiummatrislegeringar kan metoden för att lösa upp väte användas för att uppnå vakuumförstoftning av upplöst gaspulver.