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金屬霧化製粉設備以快速運動的流體(ti) (霧化介質)衝(chong) 擊或以其他方式將金屬或合金液體(ti) 破碎為(wei) 細小液滴,繼之冷凝為(wei) 固體(ti) 粉末的粉末製取方法。霧化法是生產(chan) 完全合金化粉末的好方法,其產(chan) 品稱為(wei) 預合金粉。這種粉的每個(ge) 顆粒不僅(jin) 具有與(yu) 既定熔融合金完全相同的均勻化學成分,而且由於(yu) 快速凝固作用而細化了結晶結構;消除了第二相的宏觀偏析。
金屬霧化製粉設備製粉法分“雙流法”(以霧化介質流破碎合金液流)和“單流法”(以其他方式破碎合金液流)兩(liang) 大類。846前者的霧化介質又分氣體(ti) (氦、氳、氮、空氣)和液體(ti) (水、油);後者如離心霧化和溶氣真空霧化。
金屬霧化製粉設備廣泛應用的是氣霧化和水霧化法。霧化製粉時先用電爐或感應爐將金屬原料熔煉為(wei) 成分合格的合金液體(ti) (一般過熱100~150℃),然後將其注入位於(yu) 霧化噴嘴之上的中間包內(nei) 。合金液由中間包底部漏眼流出,通過噴嘴時與(yu) 高速氣流或水流相遇被霧化為(wei) 細小液滴,霧化液滴在封閉的霧化筒內(nei) 快速凝固成合金粉末。通常,惰性氣霧化粉末顆粒呈圓形,氧含量低(低於(yu) l00×10),可直接用熱成形技術(如熱等靜壓)製成致密化產(chan) 品。水霧化粉末顆粒多為(wei) 不規則形狀,氧含量高(高於(yu) 600×10),須經退火處理,但其具有很好的壓縮性,可冷壓成形,然後燒結成機械零件。上述霧化製粉法易大批量工業(ye) 化生產(chan) ,但由於(yu) 合金液與(yu) 渣體(ti) 和耐火材料坩堝接觸,在製得粉末中難免帶入非金屬夾雜物。因此,瑞典佐格福斯(Soderfors)粉末公司根據電渣重熔(ESR)原理,首先將容量為(wei) 7t的中間包改成電渣加熱(ESH)裝置,把氮氣霧化高速鋼粉末中的非金屬夾雜物量減少到原有量的1/10,使ASP粉末高速鋼的抗彎強度由3500MPa提高到4000MPa以上。
金屬霧化製粉設備真正能完全有效地避免氧化物夾雜汙染的措施是采用“單流”霧化製粉法,例如旋轉電極霧化製粉法(見旋轉電極製粉法)。另外還有一種真空溶氣霧化法也能生產(chan) 高純度球形粉末。其原理是:當在氣壓下被氣體(ti) 過飽和的合金液體(ti) 突然暴露到真空時,溶解的氣體(ti) 將逸出而膨脹,致使合金液體(ti) 霧化,繼之冷凝為(wei) 粉末。對於(yu) 鎳、銅、鈷、鐵和鋁等基體(ti) 合金均可以采用溶氫的方法來實現真空溶氣霧化製粉。