[发明专利]一种降低水雾化制粉中金属粉末氧化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，属于粉末冶金领域。

背景技术

雾化法是一种制备金属粉末的常用方法，该方法采用水或惰性气体击碎金属或合金熔体而制得粉末，其中采用水进行雾化的称为水雾化，水雾化是以水作为雾化介质，由于水的热容比比气体大得多，对金属液滴的冷却能力强，所以水雾化制取的金属粉末颗粒形状为不规则状，具有良好的压缩性和成型性。但由于水雾化中间包处在大气环境下，容易使金属或合金熔体受到大气的氧化，生成的氧化物在水雾化制粉中进入金属粉末，直接影响了粉末颗粒表面的光滑度，氧含量越高，金属粉末的流动性就越差，制备的产品在烧结后孔隙会增多，影响产品性能。

CN2013100875901公开了一种降低水雾化制备金属粉末过程中氧含量的装置和方法，通过控制可控温度棒使水雾化中间包出水口闭合后，采用复合脱氧剂进行脱氧处理，脱氧产生的氧化物以渣的形式覆盖在金属或合金熔体表面，起到物理隔氧的作用，从而降低了金属或合金熔体的含氧量。

CN2014102314431公开了一种减少和抑制水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，通过采用高压水将金属熔体打击粉碎制得金属粉末，高压水中含有少量的有机物，有机物与熔融金属反应产生一氧化碳、甲烷等还原性气体，抑制了金属氧化物的形成，大幅度降低了金属粉末的含氧量。

CN201510735411X公开了一种制备超细近球形低氧金属粉末的雾化方法及设备，该方法包括将熔融的金属液流先通过高压气体破碎成液滴，液滴再经过高压水多重破碎形成更加小的液滴，并在雾化筒内飞行的过程中收缩成近球形，最终凝固成为超细球形低氧金属粉末。因整个雾化过程在惰性保护气体中进行，有效降低粉末的氧含量。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供降低水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，有效降低氧含量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一是：一种降低水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将金属原材料、含硅的无机质纤维一起放入熔炼炉中，然后熔炼炉与中间包同步抽真空，再充入惰性气体，然后熔炼，熔炼温度为1600-1650℃，并在熔炼过程中加超声波振动，无机质纤维的加入量为金属原材料总重的3-5%；

S2、将熔融的金属液放入中间包中，并预设中间包底部的流出孔径为3-6mm，有效控制液体的流量大小，使所得粉末粒子更均匀；

S3、采用高压水与高压气体一起冲击金属液流，将金属液打击粉碎而制得金属粉末，其中雾化水压为40-100Mpa，雾化前将雾化用水预热至50-80℃。

上述无机质纤维中硅含量为35-55%，以重量计。可以选用玻璃纤维、石英玻璃纤维等。

上述熔炼炉与中间包两者焊接成为一体式密封罐，且在熔炼炉与中间包连接的位置上设有阀门。

上述高压气体选用氮气、氩气中一种或两种混合。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：增强了高压水的破碎作用，粉末粒度更加细小（约10-15μm），并通过在熔融步骤、水雾化步骤进行抗氧化处理，有效避免了水与金属液直接接触反应，降低了粉末的氧含量（1800ppm以下），大大提高了粉末的质量，拓宽了粉末的应用范围。

具体实施方式

现结合具体实施例，来对本发明作进一步的详细描述。显然，不能因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均应属于本发明的保护范围。下述实施例中未注明具体条件的种植及管理方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

实施例一

降低水雾化制粉中金属粉末氧化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将熔炼炉与中间包两者焊接成为一体式密封罐，且在熔炼炉与中间包连接的位置上设有阀门；

S2、将金属原材料、含硅的无机质纤维一起放入熔炼炉中，其中无机质纤维中硅含量为55%，然后打开阀门，熔炼炉与中间包同步抽真空，再充入惰性气体，关闭阀门，然后熔炼，熔炼温度为1600-1650℃，并在熔炼过程中加超声波振动，无机质纤维的加入量为金属原材料总重的5%；

S3、打开阀门，将熔融的金属液放入中间包中，并预设中间包底部的流出孔径为3mm，有效控制液体的流量大小，使所得粉末粒子更均匀；