[發(fā)明專利]微納米金屬顆粒粉體的快速制備工藝技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610168103.4
• 申請日: 2006-12-15
• 公開（公告）號: CN101091989A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍震海;王西彬;趙文祥;龐思勤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 張利萍;楊志兵

1.一種納米尺度金屬顆粒(平均粒徑200nm～1μm)的制備方法，其特征在于，首先對刀具前刀面幾何形狀與主要工作角度的合理設(shè)計，使切屑沿前刀面排出時，發(fā)生晶粒的擠壓、纖維化、以及破碎細(xì)化。其次，通過改變刀具刃傾角，實(shí)現(xiàn)對金屬組織纖維化流動方向的改變。通過對切削用量的選擇，實(shí)現(xiàn)對切屑層組織的微晶細(xì)化。在此基礎(chǔ)上，利用惰性氣體氣流粉碎機(jī)，實(shí)現(xiàn)微納米金屬顆粒的剝離與分散。最后，對經(jīng)氣流粉碎機(jī)剝離與分散的金屬顆粒進(jìn)行等離子體球形化及致密化處理，最終完成微納米顆粒金屬粉體的制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米尺度金屬顆粒的制備方法，其特征是：在切削速度280m/min時，刀具可以在不發(fā)生崩刃情況下，穩(wěn)定切削調(diào)質(zhì)45鋼20分鐘以上。對于金屬材料而言，主要幾何參數(shù)的取值范圍是：主偏角控制在45°～75°之間，前角控制在-5°～15°之間，后角控制在5°～7°之間；刃傾角作為控制切屑流向的重要幾何參數(shù)，必須控制在3°～7°之間；刀尖圓弧半徑則要控制在0.4～1.2mm范圍內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米尺度金屬顆粒的制備方法，其特征是：合理的背吃刀量與進(jìn)給量比例將是確保獲得不同晶粒尺寸金屬顆粒的關(guān)鍵工藝參數(shù)。對于金屬材料而言，獲得粒徑1μm以下顆粒的切屑截面可以通過保持背吃刀量與進(jìn)給量的比例在0.05～0.1之間予以實(shí)現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米尺度金屬顆粒的制備方法，其特征是：對切屑進(jìn)行氣體沖擊粉碎處理是指，對經(jīng)切削加工所獲得的切屑樣本進(jìn)行初步篩選后，利用扁平式氣流粉碎機(jī)對切屑樣本進(jìn)行沖擊粉碎。工作介質(zhì)需選用惰性氣體(如氬氣或氦氣)。粉碎-分級腔襯里材料選用鉻鋼或鎳鉻鉬不銹鋼。噴氣流出口馬赫數(shù)Ma＝1.8～2.2，工質(zhì)壓強(qiáng)0.7～1.2MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米尺度金屬顆粒的制備方法，其特征是：所述得對微納米顆粒金屬粉體的等離子體球形化及致密化處理是指，采用等離子體球化裝置，對氣流粉碎機(jī)制備的金屬粉體進(jìn)行等離子體致密化和進(jìn)一步球形化處理，等離子發(fā)生器功率為30～50KW，用惰性氣體氬氣作為等離子體載氣和送粉氣體，送粉速率為1～2kg/h。通過致密化處理，實(shí)現(xiàn)金屬顆粒粉體內(nèi)部的致密化及冶金結(jié)合，保證金屬顆粒的均勻分布，通過球形化處理，使顆粒形狀進(jìn)一步球形，增強(qiáng)其流動性，從而完成納米尺度金屬顆粒粉體的制備過程。