Способ получения порошков и волокон из расплава Советский патент 1985 года по МПК B22F9/10 

эо а со со

0д

1П

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения дисперсных материалов из расплава с помощью вращающегося теплоотводящего элемента

Цель изобретения - повьппение дисперсности получаемого продукта.

Сущность изобретения заключается в том, что диспергирование расплава осуществляют при контакте его с поверхностью вращающегося теплопроводящего элемента при температуре нагрева элемента до 0,2-0,4 температуры солидуса материала расплава.

Затвердевший на кромке слой расплава извлекается из общей его массы и охлаждается на элементе за счет передачи тепла теплопроводностью.

Для получения волокон используют теплопроводящий элемент в виде.диска с кольцевыми заостренными выступами, на которых происходит формирование волокон. Порошок получают на диске, у которого на кольцевых высФупах выполнены выемки, удаленные одна от другой на заданное расстояние. Большой, температурный градиент на границ диск-расплав вызывает интенсивный телоотвод от последнего.

Повышенная температура теплоотводящего элемента уменьшает градиент температур между ним и расплавом, В этом случае охлаждение расплава в момент его контакта с элементом происходит не столь интенсивно, и затвердeвaюш й слой имеет -меньшую толщину. В результате получают волокна с меньшим эффективным диаметром или порошки с более мелкими частицами. Выбор температуры теплоотводящего элемента обусловлен двумя факторами: необходимостью обеспечить заданную охлаждающую способность элемента и поддерживать ее на минимальном возможном уровне. Интервал температур определен опытным путем, а оптимальное ее значение зависит от материала расплава 1для более тугоплавких температура теплоотводящего элемента должна быть выше). Если она ниже 0, от температуры солидуса расплава, то формируются сравнительно грубые волокна, а при нагреве элемента вьше 0, от темпераогуры солидуса охлаждающая способность элемента недостаточна для затвердевания слоя расплава и.получения порошков и волокон.

962

Пример 1. Проводят процесс получения волокон сплава алюминий 17 ат,% меди. Температура солидуса сплава 520°С.

Расплав готовят в ванне из силицированного графита и поддерживают при температуре 730-740 с. В контакт с его поверхностью приводят медный диск диаметром 200 мм, на кромке которого выполнены кольцевые заостренные выступы. Скорость вращения диска 2800 об/мин, а его температуру с помощью встроенных нагревателей и термопары поддерживают в пределах 190200 С. При этом получают волокна шириной 80 мкм и толщиной до 30 мкм. Температура диска 0,38 от температуры солидуса медного сплава.

Известный способ при аналогичных режимах позволяет получать волокна толщиной 70 мкм. Толщина волокон данного сплава при указанных технологических режимах при температуре диска 20, 100, 150 и соответственно 70, 55, 40 и 30 мкм, при температуре диска 250 С процесс неустойчив, при 300 С процесс невозможен.

Таким образом, при температуре диска 150 С и ниже получают волокна значительной толщины.

П р и м е р 2. Проводят процесс получения порошка сплава железо 13 ат.%, фосфора - 7 ат.% углерода. Температура солидуса сплава 1100 С, что составляет 0,25 температуры солидуса сплава,

Сплав готовят в индукционной печи в атмосфере аргона с примесью водорода. После приготовления расплав переливают -в апундовую ванну и поддерживают при 1150-1170 С. Медный диск диаметром 200 мм вращают со скоростью 8000 об/мин и приводят в контакт его кромку с поверхностью расплава. На кромке с интервалом 2 мм выполнены выступы размером 1x1 мм. Частицы полученного порошка имеют чешуйчатую форму, причем размер чешуек соответствует размеру выступов на кромке диска. Толщина чешуек 1015 мкм. Толщина частиц данного сплава при указанных технологических режимах при температуре диска 20, 100, 200, 250 и 280°С соответственно 60, 55, 40, 25 и 15 мкм, при температу3П863964

ре диска процесс неустой- Таким образом, при использовании цр,д предложенного способа получают воОптимальная температура диска локна и порошки с большей сте.- . для получения наиболее тонких час- пенью дисперсности, чем при изветиц 280С.. стном.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ И ВОЛОКОН ИЗ РАСПЛАВА, включающий контакт теплопроводящего вращающегося элемента с поверхностью расплава, диспергирование его и последующее затвердевание на поверхности элемента, отличающийся тем, что, с целью повьщ|ения дисперсности получаемого продукта, диспергирование осуществляют при температуре элемента, равной 0,2-0,4 температуры солидуса материала расплава.