[發明專利]一種基于兩級霧化法的金屬粉末制備方法

在審

• 申請號: 202210122554.3
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN114472908A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張自金
• 申請（專利權）人: 安徽奧微新材料有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/065;C22C38/16
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 何春陽

本發明涉及金屬粉末材料技術領域，具體是公開了一種基于兩級霧化法的金屬粉末制備方法，包括以下步驟：步驟一，在惰性氣氛中將金屬投入中頻熔爐，將金屬進行高溫熔融，形成金屬液；步驟二，向步驟一的金屬液中通入氣體，對金屬液體進行氣霧化；步驟三，氣霧化結束后，向金屬液噴射高壓水進行二次霧化破碎，破碎的金屬液，在表面張力作用下收縮成球形；步驟四，提取得到霧化的金屬粉末。本發明克服了現有技術的不足，通過將氣霧化法和水霧化法相結合，既降低了成本，又能夠保障金屬粉末球形度的要求。

技術領域

本發明涉及金屬粉末材料技術領域，具體屬于一種基于兩級霧化法的金屬粉末制備方法。

背景技術

以往，作為制造金屬粉末的方法，存在霧化法。該霧化法存在：向熔融金屬的流動噴射高壓的噴水而得到金屬粉末的水霧化法；取代噴水而噴射惰性氣體的氣體霧化法。

隨著粉末冶金技術的發展，注射成型、溫壓成型、增材制造等新工藝、新技術出現，粉末冶金制品向著高強度高密度、高精度、形狀復雜方向發展，對金屬及合金粉末的性能要求越來越高，球形金屬粉末的生產成為金屬粉末制造的重要方面。氣霧化法是霧化法中制備球形粉末的主要方法，氣霧化制備的金屬粉末球形度好，但平均粒徑較大，粒徑分布較寬，易產生團聚和偏析，霧化效率低，價格高。

目前的水霧化法雖然成本更低，但是制得的金屬粉末球形度不是很好，滿足不了注射成型、溫壓成型、增材制造用金屬粉末球形度的要求。

發明內容

本發明的目的是提供了一種基于兩級霧化法的金屬粉末制備方法，克服了現有技術的不足，通過將氣霧化法和水霧化法相結合，既降低了成本，又能夠保障金屬粉末球形度的要求。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下：

一種基于兩級霧化法的金屬粉末制備方法，包括以下步驟：

步驟一，在惰性氣氛中將金屬投入中頻熔爐，將金屬進行高溫熔融，形成金屬液；

步驟二，向步驟一的金屬液中通入氣體，對金屬液體進行氣霧化；

步驟三，氣霧化結束后，向金屬液噴射高壓水進行二次霧化破碎，破碎的金屬液在表面張力作用下收縮成球形；

步驟四，提取得到霧化的金屬粉末。

進一步，步驟二中所述氣體為氮氣或氬氣。

進一步，所述氣體為高溫高壓氣體，溫度為80-120℃，氣體噴出速率為600-750m/s，壓強為3-4MPa。

進一步，步驟三中所述向金屬液噴射高壓水進行二次霧化破碎，具體包括：對水箱內的水進行加溫加壓，然后噴射向鉛直方向落下的金屬液進行沖撞。

進一步，所述高壓水的水溫為100-120℃，水壓為25-90Mpa，噴射角為14-20°。

進一步，所述步驟三之后還包括：二次冷水霧化，在高壓水的下方2-4cm處向金屬液噴射冷卻水，所述冷卻水的溫度為5-8℃，水壓為15-20Mpa，噴射角為20-40°。

本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下：

1、本發明通過將氣霧化法和水霧化法相結合，既降低了成本，又能夠保障金屬粉末球形度的要求。

2、本發明利用高溫高壓氣流有效降低被破碎后的金屬液滴的冷卻速率，使金屬液滴的球化時間大于冷凝時間，保證金屬液滴有足夠的時間在表面張力的作用下形成球形。

3、本發明通過冷卻水霧化，進一步提升金屬粉末的球形度，且金屬粉末的粒度更細。