Кристаллизатор для получения металлического порошка Советский патент 1989 года по МПК B22F9/08 B05B7/00 

(Л

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлических порошков чешуйчатой формы путем распыления струи расплава. Цель изобретения - повышение выхода годного продукта. При работе распыливающего устройства диспергированные капли жидкого металла попадают на охлаждаемую рабочую поверхность кристаллизатора, изменяя свою форму под действием кинетической энергии частицы. Частица сплющивается, растекается по рабочей поверхности кристаллизатора. После затвердевания капли она соскальзывает с поверхности кристаллизатора, которая выполнена с высотой микронеровностей 2-20 мкм. 2 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в част ности к устройствам для получения металлических порошков чешуйчатой формы путем распыления струи расплава.

Целью изобретения является повышение выхода годного продукта.

На фиг. I схематично изображен кристаллизатор, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. I.

Кристаллизатор содержит корпус I, систему 2 охлаждения и рабочую поверхность 3.

Кристаллизатор работает следующим образом.

В систему 2 охлаждения подают охлаждающую воду. От распыливающего устройства (не показано) диспергированные капли жидкого металла попадают на охлаждаемую рабочую поверхность 3 кристаллизатора. В момент касания капли жидкого металла с рабочей поверхностью кристаллизатора точка касания должна соответствовать рельефу рабочей поверхности кристаллизатора, а с другой стороны состоянию жидкой капли в целом. Релаксация такого состояния жидкой капли приводит к возникновению значительных сил, которые заставляют каплю растекаться по рабочей поверхности кристаллизатора, повторяя при этом ее рельеф. После затвердевания всего объема жидкой капли и превращения ее в чушейку она соскальзывает с рабочей поверхности и попадает в бункер с порошком (не показан).

Экспериментальным путем установлено, что при высоте микронеровностей рабочей поверхности кристаллизатора мкм часть жидких капель, не кристаллизуясь на поверхности, дробится на более мелкие, т. е происходит вторичная диспергация без получения чешуек на поверхности кристаллизатора, что снижает выход годного.

При высоте микронеровностей 20 мкм происходит механическое зацепление закристаллизовавшейся частицы, на которую продолжают поступать жидкие капли металла, образуя конгломераты спекшихся частиц.

сд

05 N9

to

00

Поэтому в данном случае наблюдается налипание, отрицательно сказывающееся на выходе годного.

Таким образом, рабочая поверхность кристаллизатора будет выполнена с высотой микронеровностей 1-20 мкм. Наличие оптимальной высоты микронеровностей способствует увеличению выхода годного продукта, что представлено в таблице.

В частности, при распылении быстрорежущей стали Р6М5 струю жидкого металла (расход расплава 0,2 кг/с) подают на диск диаметром 80 мм, вращающийся с частотой вращения 83 с . Диспергированные капли металла попадают на соосно установленный с диском охлаждаемый кристаллизатор, рабочая поверхность которого выполнена точным точением в виде усеченного конуса (угол при меньшем основании 1)0°, диаметр последнего 120 мм) с высотой микронеровностей 5 мкм, охлаж2

даются и образуют чешуйки толщиной (001-01) мм. Выход годного продукта 97%.

Сравнение известного и предлагаемого кристаллизаторов показывает, что некондиционный порощок в виде вторично диспергированных сферических капель и слипщих- ся между собой частиц составляет соответственно 42 и 3%.

Таким образом, применение изобретения позволяет получать порошки чешуйчатой формы с высоким выходом годного продукта.

Формула изобретения

15Кристаллизатор для получения металлического порощка, содержащий корпус с рабочей поверхностью и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного продукта, рабочая поверхность выполнена с микронеровностями

высотой 1-20 мкм.

3odff