SU1246487A1 - Method of producing metal powder - Google Patents

Description

f f

Изгэбретенне относитс  к области порошковой металлургии, в частности к способам получени  металлических порошков.Isabretene does not belong to the field of powder metallurgy, in particular to methods for producing metal powders.

Цель изобретени  -- снижение энергоемкости и получение порошка с регулируемой формой частиц (от нитевидной до сАерической), стабилизаци  процесса распылени  и упрощение используемого оборудовани 4The purpose of the invention is to reduce energy consumption and to obtain a powder with an adjustable shape of particles (from filament-like to uniform), stabilization of the spraying process and simplification of the equipment used 4

Предложенный способ предусматри-- вает тангенциальную подачу расплава перегретого не более чем на 1% от температуры кристаллизаци, в неподвижную цилиндрическую распылительную .хамер ;, где происходит бго распыление под действием центробежных сил, обусловленных вращением струи расплава в неподвижной камере. При этом подачу расплава из обогреваемой емкости в распылительную камеру осуществл ют под давлением от 0,5 до 2,5 МПа, которое создают путём заполнени  обогреваемой емкости сжатым газом или подачи в нее легкоиспар ющегос  конденсированного вещества (например, воды),The proposed method provides for a tangential flow of the melt superheated by not more than 1% of the crystallization temperature to a stationary cylindrical spray gun where spraying occurs under the action of centrifugal forces caused by the rotation of the melt jet in the fixed chamber. In this case, the supply of the melt from the heated tank to the spray chamber is carried out under a pressure of 0.5 to 2.5 MPa, which is created by filling the heated tank with compressed gas or feeding a highly evaporated condensed substance (for example water) into it.

Ограничение степени перегрева расплава  вл етс  необходимым условием регулировани  формы частиц по- рошка. Как показывает опыт, перегрев расплава более чем на J% теютературы его кристаллизации по абсолютной -шкале температур приводит, независимо от величины давлени , к образо- ванию сферических частиц, тогда как изменение степени перегрева в пределах указанного диапазона при одновременном изменении давлени  позвол ет измен ть форму частиц от нитевидной до сферической.Limiting the degree of overheating of the melt is a necessary condition for controlling the particle shape of the powder. Experience shows that overheating of the melt by more than J% of the temperature of its crystallization over the absolute temperature scale leads, irrespective of the pressure, to the formation of spherical particles, while a change in the degree of superheat within the specified range while simultaneously changing the pressure particle shape from filament to spherical.

Величину давлени  газа над расплавом в обогреваемой емкости устанавливают в пределах от 0,5 до 2,5 Ш1.а, с тем, чтобы обеспечить образование и поддержание полой йленки жидкого металла до момента ее распада на отдельные нити. Образующиес  распыленные частицы при условии малого их начального перегрева над точкой кристаллизации внутри указанного температурного интервала после затвер- довани  сохран ют выт нутую форму. При давлении ниже 0,5 МПа пола  пленка расплава оказываетс  нестабильной Под лейстпием поверхностного нат жени  пола  пленка сливаетс  в сплошную струю, котора  распадаетс  на круп)гыо капли. Форма получаемыхThe magnitude of the gas pressure above the melt in the heated vessel is set to between 0.5 and 2.5 W.a., in order to ensure the formation and maintenance of the hollow metal of a liquid metal until it disintegrates into individual strands. The formed sputtered particles, under the condition that their initial overheating is small, remain above the crystallization point within the specified temperature range after solidification. When the pressure is below 0.5 MPa, the melt film is unstable. Under the lustpium of the surface tension of the floor, the film merges into a continuous jet, which disintegrates into croup drops. Form received

464872464872

при этом гранул близка к сферической и практически не зависит от темпера- . туры расплава.at the same time, the granules are close to spherical and practically independent of temperature. melt tours.

Увеличение давлени  свыше 2,5 МПа не измен ет характерной формы образующихс  порошков, но усложн ет требовани  к используемому оборудованию. Поэтому диапазон от 0,5 до 2,5 МЦа, позвол ющий использовать дл  нагне- Q тани  газа и регулировани  его давлени  стандартную аппаратуру общетехнического назначени ,  вл етс  оптимальным. Увеличение давлени  в пределах зтого диапазона приводит кIncreasing the pressure above 2.5 MPa does not change the characteristic shape of the powders formed, but complicates the requirements for the equipment used. Therefore, the range from 0.5 to 2.5 Mtsa, which allows the use of standard equipment for general technical use for gas injection and regulation of its pressure, is optimal. An increase in pressure within this range leads to

- уменьшению среднего размера частиц приблизительно пропорционально Kopiw квадратному из величины давлени , что позвол ет получать относительно тонкие порогаки (например, со средjg ним размером частиц от О,08.до- a decrease in the average particle size approximately proportional to Kopiw of the square of the magnitude of the pressure, which makes it possible to obtain relatively thin thresholds (for example, with the average particle size from 0 to 08.to

0,3 мм) с регулируемой формой частиц.0.3 mm) with adjustable particle shape.

Использование энергии сжатого газа дл  подачи расплава; в распылитель позвол ет исключить применение 2J механических устройств (погружньж центробежных насосов и т.п.,тре- - бующих дл  своей работы дополнительных затрат энергии и подверженньрс быстрому износу вследствие контакта с жидким расплавом. Это приводит к снижению энергоемкости процесса и повышению его надежности, а также расшир ет круг материалов, которые могут бить получены данньм способом.Снижение энергоемкости ув зано, в част 5 ности, с тем, что газ перед его нагнетанием в обогреваемую емкость имеет комнатную температуру, в св зи с чем достижение требуемого давлени  обеспечиваетс  в значительнойUsing compressed gas energy to feed the melt; the sprayer eliminates the use of 2J mechanical devices (submersible centrifugal pumps, etc., which require additional energy for their work and are subject to rapid wear due to contact with the liquid melt. This leads to a decrease in the energy intensity of the process and increase its reliability, and also expands the range of materials that can be produced by this method. The reduction of energy intensity is due, in particular, to the fact that the gas has a room temperature before being injected into a heated container, due to what is the achievement of the required pressure

степени за счет его термического расширени  в процессе нагрева до температуры расплава (или за счет упругости пара конденсированного вещества) при его испарении. Это  degree due to its thermal expansion in the process of heating to the temperature of the melt (or due to the elasticity of the vapor of the condensed substance) during its evaporation. it

позвол ет также относительно легко регулировать давление в широких пределах , измен   тем самым размер частиц порошка. It also allows relatively easy pressure regulation over a wide range, thereby changing the size of the powder particles.

П р и м е р. В соответствии с пред50 лагаемым способом были получены алю миниевые, магниевые и бронзовые порошки (см.таблицу).Расплав подавали из футерованной емкости со сливным отверстием в днище, выполненной какPRI me R. Aluminum, magnesium, and bronze powders (see the table) were obtained in accordance with the previous method. The melt was fed from a lined container with a drain hole in the bottom, made as

55 сосуд дл  работы под давлением. В вертикальном сливном отверстии устанавливалась сменна  цилиндрическа  камера (расш-шитель) с вкладышем55 pressure vessel. A replaceable cylindrical chamber (lash) with an insert was installed in the vertical drain hole.

30thirty

тангенциального ввода (завихрите- пем) расплава, оканчивающа с  коническим выходным соплом. Радиус камеры 2,5 мм. После загрузки емкость помещали внутри корпуса установки распылени  (объем корпуса 0,2 высота 2м). Точна  регулировка перегрева расплава в ходе его распылени  осуществл лась корректированием мощности нагревател . Газ в емкость подавали от независимого.источника через стандартный редуктор. Охлаждение -образующихс  частиц и их сбор осуществл лись .в атмосфере аргона при нормальном давлении.,tangential entry (swirl) of the melt, ending with a conical outlet nozzle. Camera radius 2.5 mm. After loading, the container was placed inside the spraying installation case (case volume 0.2 height 2 m). Fine adjustment of the melt overheating during its spraying was carried out by adjusting the power of the heater. The gas in the tank was supplied from an independent source through a standard gearbox. The cooling of the formative particles and their collection were carried out in an argon atmosphere at normal pressure.,

Давление создавалось за счет испарени  воды. По достижении давлеЗаказ 2563Тираж 504 ПодписноеThe pressure was created by evaporation of water. Upon reaching the order of 2563 Circulation 504 Subscription

, ВНИИПИ Государственного комитета СССР, VNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

24648742464874

ни  2,4 МПа излигчек пара сбрасьталс  через предохранительный клапан.Nor 2.4 MPa ligchek steam was discharged through a safety valve.

Услови  распылени  и характеристики полученных порощков представлены 5 в таблице. Приведенные данные свидетельствуют о возможности получени  частиц нитевидной формы при распылении различтрс металлов в соответствии с предложенным способом.The spraying conditions and characteristics of the resulting powders are shown in table 5. These data indicate that filament-shaped particles can be obtained by spraying razmatitrs metals in accordance with the proposed method.

.Таким образом, сйособ позвол ет получать порощки различных металлов с регулируемым ра змером и формой, частиц от нитевидной до сферической , а также снизить энергоемкость процесса по сравнению с. существующими способами распылени .Thus, the method allows obtaining powders of various metals with an adjustable size and shape, particles from filament to spherical, and also reduces the energy intensity of the process as compared to. existing spraying methods.

Claims (2)

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИ• ЧЕСКОГО ПОРОШКА путем центробежного1. METHOD FOR GETTING METAL • COSE POWDER by centrifugal распыления расплава, включающий тангенциальную подачу расплава в рас- .melt spraying, including the tangential melt feed in , пылительную камеру из обогреваемой емкости под давлением, о т л и ч а ющий с я тем, что, с целью сниже-. ния энергоемкости и получения порошка с регулируемой формой частиц, расплав перед.распылением перегревают ие более чем на 1% от температуры его-кристаллизации, а. давление созда-* ют путем введения в обогреваемую * емкость схлтого газа или легкоиспаряющегося конденсированного вещества при комнатной температуре;, dust chamber from heated tank under pressure, which means that with the aim of reducing. energy intensity and obtaining a powder with an adjustable particle shape, the melt is sprayed by overdispensing by more than 1% of its crystallization temperature, a. the pressure is created by introducing into the heated tank a gas or volatile condensed substance at room temperature; 2, Способ по π. 1, отличающий‘с я тем, что, с целью стабилизации процесса распыления и упрощения используемого оборудования, величину избыточного давления в обогреваемой емкости регулируют в пределах от 0,5 до 2,5 МПа.2, Method according to π. 1, characterized in that, in order to stabilize the spraying process and simplify the equipment used, the magnitude of the excess pressure in the heated tank is regulated in the range from 0.5 to 2.5 MPa. аbut к>to> 4^4 ^ σ>σ> я*I* ооoo мm I II I