Quá trình nghiền bột kim loại

Phương pháp chế tạo bột bằng cách va chạm hoặc phá vỡ kim loại hoặc hợp kim lỏng thành những giọt nhỏ li ti bằng một chất lỏng chuyển động nhanh (môi trường phun sương) và sau đó ngưng tụ chúng thành bột rắn. Phun sương là phương pháp tốt nhất để sản xuất bột hợp kim hoàn chỉnh, được gọi là bột tiền hợp kim. Mỗi hạt bột không chỉ có thành phần hóa học đồng nhất giống như thành phần của hợp kim nóng chảy nhất định, mà còn tinh chỉnh cấu trúc tinh thể nhờ quá trình đông đặc nhanh chóng, và loại bỏ sự phân tách vĩ mô của pha thứ hai.

Phương pháp phun sương có thể được chia thành hai loại: "Phương pháp hai dòng" (nghiền dòng chảy chất lỏng hợp kim bằng dòng chảy môi trường phun sương) và "Phương pháp một dòng" (nghiền dòng chảy chất lỏng hợp kim bằng các cách khác). 846 Phương pháp trước được chia thành môi trường phun sương khí (heli, sương mù, nitơ, không khí) và chất lỏng (nước, dầu), loại sau như phun sương ly tâm và phun sương chân không khí hòa tan.

Các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất là phun khí và phun nước. Trong quá trình phun, kim loại thô được nấu chảy thành hợp kim lỏng đạt tiêu chuẩn (được nung quá nhiệt 100 ~ 150 ° C) trong lò điện hoặc lò cảm ứng, sau đó được phun vào một thùng chứa nằm phía trên vòi phun phun. Hợp kim lỏng chảy ra từ lỗ dưới cùng của thùng chứa và được phun thành các giọt nhỏ khi gặp luồng không khí hoặc nước tốc độ cao qua vòi phun. Nhìn chung, các hạt bột phun khí trơ có hình tròn với hàm lượng oxy thấp nhất (dưới L00 × 10) và có thể được tạo thành các sản phẩm cô đặc trực tiếp bằng các kỹ thuật tạo hình nhiệt như ép đẳng tĩnh nóng. Hầu hết các hạt bột phun nước có hình dạng không đều, hàm lượng oxy cao (trên 600 × 10) và cần được ủ, nhưng chúng có khả năng nén tốt và có thể được tạo thành bằng cách ép nguội rồi thiêu kết thành các bộ phận cơ khí.

Phương pháp phun sương nói trên dễ dàng được công nghiệp hóa với số lượng lớn, nhưng do hợp kim lỏng tiếp xúc với xỉ và nồi nấu chịu lửa, việc lẫn tạp chất phi kim loại vào bột thành phẩm là điều không thể tránh khỏi. Do đó, theo nguyên lý ESR, Công ty Bột Soderfors của Thụy Điển đã lần đầu tiên cải tiến lò nung Tundish công suất 7 tấn thành thiết bị ESR (gia nhiệt điện xỉ), nhờ phun sương nitơ, hàm lượng tạp chất phi kim loại trong bột thép gió cao tốc đã giảm xuống còn 1/10 so với hàm lượng ban đầu, và cường độ uốn của bột thép gió cao tốc ASP đã tăng từ 3500MPa lên hơn 4000MPa.

Biện pháp phòng ngừa ô nhiễm oxit hoàn toàn và hiệu quả là áp dụng phương pháp phun sương "Dòng chảy đơn", ví dụ như phương pháp phun sương điện cực quay (xem phương pháp phun sương điện cực quay). Ngoài ra, phương pháp phun sương dung dịch chân không cũng có thể tạo ra bột hình cầu có độ tinh khiết cao. Nguyên lý hoạt động là: khi chất lỏng hợp kim quá bão hòa khí dưới áp suất đột ngột tiếp xúc với chân không, khí hòa tan sẽ thoát ra và giãn nở, gây ra quá trình phun sương hợp kim lỏng, sau đó ngưng tụ thành bột. Đối với hợp kim nền niken, đồng, coban, sắt và nhôm, phương pháp hòa tan hydro có thể được sử dụng để đạt được bột phun sương khí hòa tan chân không.