CN2160482Y - 金属快速凝固装置 - Google Patents

Abstract

一种制造金属微晶粉粒或薄片的快速凝固装置， 其结构为快速凝固室的上方有一浇杯及压头，浇杯外 面装有通保护气体的外罩，金属液通过喷嘴喷射在高 速旋转的叶轮盘上，激冷成微晶粉粒或薄片，另外在 快速凝固室内还有通冷却介质的喷淋环形管和金属 管。本装置适用于生产各种快速凝固合金。

Description

本实用新型涉及一种获得快速凝固金属微晶粉粒或薄片的设备。

日本公开特许公报（A）昭63－221831中公布了一种金属微粉的制备装置，其特点是有一水平旋转叶轮，以及一垂直喷嘴，此专利没有涉及转盘的冷却问题，另外喷嘴周围没有保护气体罩，金属液流为重力浇注，速度不高，故金属粉末冷却速度不高（<10⁵K／S），氧化程度比较严重。

日本公开特许公报（A）昭59－159903公布的生产金属粉未装置，其冷却衬底为锥型光盘，其对金属液流的打击力不大，故冷却速度也不高。

本实用新型的目的在于提供一种能提高金属冷却速度，降低氧化程度的制备微晶粉粒或薄片的快速凝固装置。

本实用新型装置是通过紧靠喷嘴的高导热率内冷金属叶片打击金属液流从而实现快速凝固的。

本实用新型装置如图1所示：在快速凝固室（9）上方放置有容纳金属液体（3）的浇杯（1），浇杯上方有一通气压头（11），浇杯（1）外面装有通保护气体的外罩（2），在浇杯（1）下部有一喷嘴（4），喷嘴（4）的下方有一金属叶轮盘（5）；另外在快速凝固室（9）的内壁有一通冷却介质的喷淋环形管（6），在金属叶轮盘上方有一喷射冷却介质的金属管（7）。

本实用新型是这样实现快速凝固的：浇杯（1）中的金属液体（3）在压头（11）中的气体压力作用下，通过喷嘴（4）形成液流柱，此液流柱被通入保护气体罩（2）中的保护气体保护，并很快地被高速旋转的金属叶轮盘（5）上的叶片所打击、分散，凝固成粉粒或薄片沿叶片切向飞出，这些粉粒或薄片在环形管（6）喷出的冷却介质冲击下流向收集口（10），在此同时，亦可将冷却介质从管口（7）中喷出，用以冷却金属叶片和金属粉粒及薄片。

本装置特点在于金属液流的自由行程短，并被导热率高的内冷叶片分割、打击，以固体介质导热方式凝固，叶轮的转速为3000～7000转／分，叶轮直径为φ180mm～280mm，厚度10～20mm，用纯铜或铜合金制成，也可用其它导热性能好的其它金属材料制成，另外叶片表面也可用表面处理的方法来增大叶片导热率，提高对金属流体的分散作用。本实用新型装置，其内冷叶片对金属液流有4MPa的打击力，其冷却效果高于固体介质导热的旋铸法装置和流体介质导热的超声雾化法制粉装置，其氧化层厚度制在～5nm，相当于真空气体雾化装置效果。本装置每小时产量为30kg，其粒度可调。

附图说明

图1.金属快速凝固装置

图2.本实用新型叶轮俯视图

图3.本实用新型叶轮侧视图

实施例

1.快速凝固Al－Si－Ti，Al－Zn－Mg－Cu，Al－Fe合金微晶粉粒或薄片制备。

以压头出口气体压力3.5kg／cm²，保护气体压力2kg／cm²，叶轮转速6000转／分，叶轮直径200mm，喷嘴与叶轮高度13mm，内冷及喷淋介质为水的条件下获得Al－Si－Ti，Al－Zn－Mg－Cu及Al－Fe微晶粉粒及薄片，平均粒度为～200um，冷却速度>10⁶k／s，粉粒表面氧化层厚度～5nm。产量30kg／小时。

Claims (2)

1、一种涉及快速凝固领域制造微晶合金的金属快速凝固装置，其特征在于：快速凝固室(9)上方放置有容纳金属液体(3)的浇杯(1)，浇杯上方有一压头(11)，浇杯(1)外面装有通保护气体的外罩(2)，在喷嘴(4)的下方有一金属叶轮盘(5)，另外在快速凝固室(9)的内壁有一通冷却介质的喷淋环形管(6)。在金属叶轮盘上方有一喷射冷却介质的金属管(7)。

2、根据权利要求1所述的金属快速凝固装置，其特征在于所说的金属叶轮盘（5）上有一内冷水道，水道延伸至高导热率的金属叶片。

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