Изготовление металлических порошков или их суспензий: ....с применением центробежной силы – B22F 9/10

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению гранул магния и магниевых сплавов путем литья. Жидкий расплав магния или его сплава диспергируют через отверстия вращающегося перфорированного стакана-диспергатора. Охлаждение гранул происходит в смеси газов геля и фреона с концентрацией фреона от 3 до 7 об.%. Обеспечивается высокая скорость охлаждения гранул, повышение технологической пластичности сплава, повышение механических свойств полуфабрикатов, изготовленных из гранул, и увеличение степени легирования сплава. 5 пр.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам непрерывного получения металлического порошка. Литую заготовку плавят плазменной струей, направленной на ее торец. Центробежное распыление расплава осуществляют посредством вращающегося диска с центральным отверстием, через которое под плазменную струю подают заготовку, вращающуюся вокруг своей оси в одном направлении с диском. Полученные частицы охлаждают в газе. Диск подогревают отработавшей плазменной струей с подмешиванием к ней холодного газа. К неоплавляемому торцу распыляемой заготовки пристыковывают следующую заготовку. Способ обеспечивает повышение выхода годного, производительности процесса за счет его непрерывности и устранения образования настыли на вращающемся диске, частичное устранение механической обработки заготовок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству металлических порошков. Устройство включает камеру с накопителем заготовок и манипулятор для их подачи на распыление, приводы вращательного и поступательного движений заготовки, камеру распыления с плазмотроном, направленным на торец распыляемой заготовки и приемник порошка, которые все герметично соединены между собой. Приемник порошка снабжен пневмопитателем. Камера распыления снабжена отсекателем крупных частиц и просеивающей машиной, размещенной перед приемником. Привод вращательного движения заготовки выполнен в виде полого вертикального шпинделя с кольцевым диском чашеобразной формы на верхнем торце и зажимными кулачками, размещенными непосредственно под диском. Привод поступательного движения выполнен в виде толкателя, размещенного под шпинделем соосно с ним. Камера распыления выполнена линзообразной формы и ориентирована горизонтально так, что осевые линии камеры распыления, плазмотрона и шпинделя совпадают. Устройство обеспечивает снижение затрат производства, повышение выхода годной продукции и расширение номенклатуры по крупности частиц получаемого порошка. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к получению порошков тугоплавких металлов, их сплавов, карбидов, боридов, нитридов, карбонитридов и т.д., которые могут использоваться в дальнейшем для получения порошковых твердосплавных изделий, износостойких композиционных покрытий. Исходную шихту в виде твердого сыпучего материала заданного состава подогревают до температуры 0,4-0,8 от температуры плавления шихты и подают в расположенный в камере вращающийся водоохлаждаемый тигель, где ее расплавляют путем возбуждения плазменной дуги между тиглем и катодом плазменно-дугового источника нагрева. Расплавление проводят концентрацией анодного пятна плазменной дуги на дне тигля, которое вслед за образовавшимся расплавом перемещают на его боковую поверхность. Полученный расплав распыляют в газовой атмосфере при поддержании слоя расплава на боковой поверхности тигля концентрацией анодного пятна на его кромке под действием центробежных сил с образованием капель расплава и кристаллизуют капли при охлаждении. Устройство содержит цилиндрическую камеру с крышкой, в которой по разные стороны от ее оси установлены бункер с дозатором для исходной шихты, соединенный с питателем, и плазмотрон с механизмом его перемещения. В камере установлены распылитель в виде вращающегося водоохлаждаемого цилиндрического тигля, выполненного из электропроводящего материала с теплоизоляционной вставкой из инертного к расплаву материала, размещенной на внутренней стенке, и электропроводного материала, размещенного на его дне, обогреваемое средство подачи исходной шихты в тигель, соединенное под углом с питателем, и бункер для сбора порошка, соединенный с камерой в нижней ее части. Обеспечивается снижение тепловых потерь за счет уменьшения величины тока плазменного разряда, снижение энергетических затрат, повышение производительности процесса и качества получаемого порошка за счет устранения образования затвердевшего расплава на кромке тигля. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способам изготовления катодных мишеней, используемых, в частности, при получении жаростойких покрытий для защиты жаропрочных сплавов на основе никеля или кобальта, устанавливаемых в установках для распыления. Способ включает получение заготовки катодной мишени с заданным химическим составом и ее механическую обработку для придания требуемых геометрических размеров. При этом для получения заготовки мишени расплавленный металл заливают в керамическую форму с получением слитка-электрода цилиндрической формы. Затем слиток расплавляют плазмой при вращении с получением сферических гранул диаметром 50-400 мкм. Расчетное количество сферических гранул засыпают в вакууме в капсулу кольцевой формы для образования мишени с полостью. Капсулу заваривают и подвергают горячему изостатическому прессованию, после чего производят разгерметизацию капсулы и осуществляют механическую очистку заготовки путем снятия с нее составных частей капсулы. Катодную мишень выполняют из сплава на основе никеля или на основе кобальта. Технический результат - получение стабильных геометрических размеров заготовки мишени. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковой металлургии и способам получения металлических порошков, главным образом, из жаропрочных никелевых сплавов. Вращают цилиндрическую заготовку вокруг горизонтальной оси. Оплавляют торец заготовки и формируют вогнутую полость с диаметром, равным диаметру заготовки, и глубиной 0,1-0,35 от диаметра заготовки путем изменения расхода газа через плазмотрон и перемещения плазмотрона относительно оси вращения заготовки. Распыляют расплавленные частицы под действием центробежных сил по конической поверхности, образованной касательной к криволинейной поверхности вогнутой полости. Обеспечивается снижение пористости в распыляемых частицах, повышение их качества и уменьшение брака изделий, производимых из полученных порошков и гранул. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к установкам для получения металлических порошков. Установка содержит плавильную камеру с нагревателем, соединенную с ней камеру механизмов, дозатор заготовок в плавильную камеру, вакуумную систему, приемную камеру, емкость для сбора порошка и размещенные в камере механизмов механизм осевого перемещения заготовок с толкателем и механизм вращения заготовок с приводными валками. Механизм вращения заготовок снабжен прижимным роликом и подшипниковыми опорами с устройствами газового охлаждения, электроизолирующими втулками противоэрозионного износа поверхностей качения подшипниковых опор, датчиками контроля температуры и уровня виброколебаний. Приводные валки и прижимной ролик механизма вращения заготовок установлены на подшипниковых опорах, толкатель выполнен с сопловым аппаратом на торце, обращенным в сторону подачи заготовки. Плавильная камера и камера механизмов соединены между собой байпасным трубопроводом с клапаном. Технический результат - расширение диапазона размеров получаемых порошков и повышение однородности их размера. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к получению гранул цветных металлов, в том числе химически активных кальция или магния и их сплавов, центробежным распылением. Установка содержит плавильную печь, герметичную камеру грануляции с крышкой, электрообогреваемый металлопровод, диспергатор, выполненный в виде перфорированной емкости с приводом вращения, контейнер сбора гранул, компрессор и теплообменник. Металлопровод выполнен в виде сифона, один конец которого размещен в плавильной печи с образованием жидкостного затвора из расплава гранулируемого металла, а другой конец - в камере грануляции. Привод вращения диспергатора выполнен в виде газотурбинного двигателя с замкнутой системой газопроводов циркуляции инертного газа из двигателя в герметичную емкость и далее в теплообменник и компрессор. Двигатель установлен на герметичной емкости, расположенной в камере грануляции по ее центру соосно с металлопроводом и диспергатором, а диспергатор - на оси газотурбинного двигателя. Изобретение позволит повысить производительность по выпуску гранул и выход металла в годный продукт любого заданного гранулометрического состава, а также снизить расход инертного газа. 1 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению изделий из жаропрочных никелевых сплавов, использующихся для авиационного и энерготехнического назначения. Гранулы получают центробежным плазменным распылением вращающейся заготовки со скоростью вращения, определяемой по формуле n=2,15·10 ⁶(х₁+х₂), где n - число оборотов заготовки, об/мин; x₁ - минимальный размер гранул годной фракции, мкм; х ₂ - максимальный размер гранул годной фракции, мкм. Затем проводят рассев, на который подают массу гранул, определяемую по формуле G_p=G_г/Q _max, где G_p - предельно минимальная масса исходных гранул с оптимальным фракционным составом, предназначенная для рассева, кг; G_г - требуемая масса гранул с заданным фракционным составом, получаемая после рассева, кг; Q_max - рассчитанный максимальный выход годного при рассеве. Полученную массу гранул очищают от включений, засыпают в капсулу и подвергают изостатическому прессованию с получением изделия. Способ позволяет получить требуемую массу гранул заданного фракционного состава из предельно минимальной массы исходных гранул, что приводит к экономии металла при получении изделия.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических порошков распылением расплава. Способ получения металлических порошков включает центробежное распыление расплава путем придания вращения расплаву, предварительно сформированному в виде пленки, в камере центробежной форсунки и его распада под действием центробежных сил. Нижней кромке пленки придают дополнительное вращение в направлении, совпадающем с направлением собственного вращения пленки, на расстоянии от торца форсунки L=1,7( Pr₀ ³/ )^0,5, где Р - напор в расплаве, Па; r₀ - радиус сопла форсунки, м; - поверхностное натяжение, Н/м. Техническим результатом является повышение дисперсности порошка и однородности по размерам частиц. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Группа изобретений относится к производству износостойких материалов, используемых в композитных наплавочных покрытиях. Способ характеризуется тем, что исходную шихту подают в расположенный в газовой камере вращающийся охлаждаемый тигель, в котором ее плавят с помощью плазменно-дугового разряда. Тигель является анодом, в качестве плазмообразующего газа используют азот. Полученная плазма обеспечивает насыщение расплава азотом до состояния выше равновесного. В процессе распыления образуются капли сферической формы, которые при охлаждении кристаллизуются в виде гранул заданного гранулометрического состава. Устройство содержит камеру цилиндрической формы с крышкой. Внутри камеры размещено распыляющее устройство, выполненное в виде вращающегося токопроводящего охлаждаемого тигля. Плазматрон закреплен на крышке камеры над тиглем и установлен под углом к оси вращения тигля с возможностью изменения этого угла. Полученный заявляемым способом порошок представляет собой гранулы сферической формы эвтектического карбида вольфрама фазового состава WC-W₂C с содержанием связанного углерода 3,8-4,2 мас.% и растворенного азота 0,005-0,3 мас.%. Полученные гранулы имеют гранулометрический состав от 20 мкм до 1200 мкм, мелкозернистую перлитную структуру и обладают повышенной микротвердостью и сопротивлением усилию раздавливания. Техническим результатом является получение порошка с повышенной стойкостью к абразивному и ударному износу, а также повышение экономичности и производительности устройства за счет снижения тепловых потерь и увеличения рабочего ресурса. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения гранул магния или его сплавов. Техническим результатом является интенсифицирование стадии отделения солевой фазы от гранул магния или его сплавов, получение продукта более высокого качества. Способ включает приготовление солевой смеси, загрузку магния или его сплава в расплавленную солевую смесь, перемешивание, охлаждение, дробление с получением смеси солевой составляющей и гранул с последующим разделением солевой и металлической составляющей в виде гранул. Новым является то, что после дробления смесь солевой составляющей и гранул подают в струю сжатого воздуха, закручивают поток в центробежной камере с тангенциальным вводом, затем солевую составляющую удаляют из центробежной камеры, а металлическую составляющую в виде гранул осаждают на дно центробежной камеры и выгружают из камеры. Скорость воздушного потока на входе в центробежную камеру составляет 50-400 м/с. Кроме того, солевую составляющую при выходе из центробежной камеры направляют в циклон, а смесь солевой составляющей и гранул загружают в струю сжатого воздуха инжекцией. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, к изготовлению металлического волокна, фибры, шерсти. Металл подают в зону диспергирования. Формируют из него в окружении динамического слоя газа дискретные частицы расплава металла и одновременно преобразуют динамический слой в парогазовую смесь. Формирование дискретных частиц расплава металла производят в два этапа. На первом этапе электродуговым способом разрушают, по крайней мере, один из электродов, формируя поток дискретных частиц расплава металла, и производят их дробление путем соударения на скорости от 500 до 1100 м/с с поверхностью вращающегося дискового диспергатора под углом от 4 до 90 градусов относительно плоскости вращения. На втором этапе агломерируют полученные дискретные микрочастицы расплава металла до схожих размеров на поверхности вращающегося дискового диспергатора за счет одновременного воздействия на них парогазовой смесью и полем механических сил вращающегося дискового диспергатора. Полученные частицы преобразуют в жидкие структуры металлического волокна посредством воздействия на них полем механических сил вращающегося дискового диспергатора. Охлаждают волокно до отвержденного состояния на поверхности соосно вращающегося дискового кристаллизатора, снабженного средством регулирования температуры его рабочей поверхности, и удаляют его с рабочей поверхности. Обеспечивается автокалибровка дискретных частиц волокна и стабилизация процесса производства. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, к устройствам для изготовления металлических порошков. Предложенное средство, содержащее корпус, выполненный в виде рабочей камеры с регулируемой температурой заданного участка стенки, блок формирования газовой среды в объеме рабочей камеры, источник электрического питания, по меньшей мере, два электрода, и средства непрерывной подачи диспергируемого металла, согласно изобретению, дополнительно содержит привод вращения в горизонтальной плоскости, снабженный системами управления и электропитания, а рабочая камера выполнена в виде составного стакана, образованного внешним и внутренним элементами, с углом наклона извне стенки внешнего элемента от 16 до 135 градусов относительно плоскости вращения, причем составной стакан скреплен донной частью внешнего элемента с охлаждаемым валом привода вращения в горизонтальной плоскости, а внешний элемент составного стакана выполнен из металла с проточкой для прохождения хладагента, при этом внутренний элемент составного стакана изготовлен из высокотемпературной керамики и снабжен фаской, сформированной на верхней кромке стакана под углом от 2 до 68 градусов относительно плоскости его вращения. Обеспечивается автокалибровка дискретных частиц волокна и стабилизация процесса производства. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, к получению частиц радиоактивных металлов или сплавов металлов. В предложенном способе, включающем подготовку плавлением жидкой массы металла или сплава металла, формирование из нее струи, ее распыление и резкое охлаждение частиц, согласно изобретению, плавление осуществляют в атмосфере инертного газа, струю формируют посредством выталкивания жидкой массы через сопло, а распыление струи осуществляют соприкосновением последней с охлаждающей жидкостью, находящейся во вращательном центробежном движении, при этом струя окружена оболочкой из инертного газа вплоть до соприкосновения с охлаждающей жидкостью. Устройство для осуществления предложенного способа, согласно изобретению, снабжено средствами для плавления радиоактивного металла или металлического сплава в атмосфере инертного газа, для приведения в центробежное вращательное движение охлаждающей жидкости и для окружения струи оболочкой из инертного газа вплоть до соприкосновения с охлаждающей жидкостью, а в качестве средств для формирования струи оно содержит средства для формирования струи посредством выталкивания жидкой массы металла или сплава через сопло. Обеспечивается значительное снижение загрязнений порошка кислородом и его пирофорности, а также минимизация потерь, снижение опасности взрыва паров. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению гранул и порошков диоксида урана. В металлическом секционированном водоохлаждаемом тигле индукционной печи с частотой индукционных токов 60 000-12 000 000 Гц расплавляют полидисперсный порошок диоксида урана или диоксид урана, полученный в этом же тигле восстановлением полидисперсных порошков оксидов урана высших степеней валентности. Полученный расплав сливают из тигля на вращающуюся охлаждаемую поверхность. Перед расплавлением исходного сырья в тигель загружают легирующие компоненты. Расплавление исходного материала осуществляют путем нагрева шихты, содержащей восстановитель, металлический уран, легирующий компонент или их сплавы и соединения. Используют восстановитель, образующий с кислородом летучие оксиды. Процесс осуществляют в вакууме, восстановительной или инертной атмосфере. Обеспечивается повышение производительности, повышение размера получаемых гранул и порошков, сокращение количества отходов, увеличение срока службы оборудования и снижение себестоимости. 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению гранул из расплавов методом ударного центробежного распыления. Расплав пропускают через отверстие в огнеупорном материале, дробят в вакуумной камере на полой головке, полость которой предварительно заполняют легкоплавким материалом с низкой плотностью. Кристаллизацию капель осуществляют на боковой поверхности вакуумной камеры при остаточном давлении не более 0,1 кПа, при этом боковые поверхности камеры снаружи охлаждают водой. В устройстве, содержащем металлоприемник, вакуумная камера дробления, боковая поверхность которой выполнена с возможностью охлаждения водой, снабжена герметичной вакуумной крышкой, в которую вставлена огнеупорная направляющая труба. Головка для дробления выполнена полой, а ее рабочая поверхность - конусной со спиральными лопастями, выходящими из вершины конуса, закреплена с возможностью свободного вращения и установлена соосно огнеупорной направляющей трубе. Гранулосборник выполнен в форме не менее двух соосных колец и установлен на дне камеры дробления. Обеспечивается повышение качества получаемых гранул, производительности устройства и автоматизация сортировки гранул. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству ферритов. Смачиватель, содержащий поливиниловый спирт, воду и порошок марганец-цинкового феррита, для обеспечения однородности гранулометрического состава он дополнительно содержит полиакриловую кислоту, триэтаноламин и октанол при следующем соотношении компонентов, мас.%: поливиниловый спирт 2,0-6,0, полиакриловая кислота 0,5-2,0, триэтаноламин 1,0-4,0, октанол 0,05-0,5, вода 30-65, порошок марганец-цинкового феррита - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу изготовления металлического волокна, которое можно использовать для получения композитов. Способ включает подачу в вертикальной плоскости струи металлического расплава из сопла питателя на вращающуюся охлаждаемую поверхность, формирование на ней из слоя металлического расплава дискретных жидких структур металлического волокна, их охлаждение до отвержденного состояния. Перед подачей струи металлического расплава устанавливают его температуру от 1,04×t до 1,18×t, где t - температура отверждения металлического расплава. Формирование металлического волокна осуществляют в две стадии. На первой - жидким структурам металлического волокна сообщают скорость перемещения по охлаждаемой поверхности от 0,5 до 148 метров в секунду, а на второй стадии производят их ударное охлаждение на оребренной поверхности внешнего дискового охлаждаемого кристаллизатора с темпом охлаждения в интервале от 3,3 до 25,7. Техническим результатом изобретения является получение металлического волокна с возможностью увеличения интервала его дисперсности при различном фазовом составе. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, к изготовлению металлического волокна, обладающего аморфной и/или мелкокристаллической структурой. Предложенное устройство, содержащее корпус, питатель металлического расплава, внешний и внутренний дисковые кристаллизаторы, установленные соосно с возможностью независимого вращения рабочих поверхностей относительно друг друга, и приводы вращения внешнего и внутреннего дисковых кристаллизаторов, согласно изобретению, дополнительно снабжено, по меньшей мере, двумя калибраторами, выполненными в виде металлических пластин и установленными на рабочей поверхности внешнего дискового кристаллизатора, при этом рабочая поверхность внутреннего дискового кристаллизатора содержит коаксиальное конусное углубление. Обеспечивается расширение номенклатуры производимого волокна. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к получению микрогранулированного лития сферической формы заданного диаметра. В предложенном способе, включающем диспергирование жидкометаллического лития в инертной среде, согласно изобретению жидкометаллический литий подают на диспергирование со скоростью 5,5-6,5 кг/ч, которое осуществляют за счет центробежного разбрызгивания при температуре жидкометаллического лития 200-210°С, при этом в качестве инертной среды используют осушенный аргон при его начальной температуре 20°С. Предложенное устройство, содержащее камеру грануляции с установленным в ней узлом грануляции, согласно изобретению содержит дозатор, соединенный камерой грануляции для подачи жидкометаллического лития, и диск для обеспечения циркуляции аргона в камере грануляции и создания кипящего слоя, позволяющего образующемуся микрогранулированному литию находиться во взвешенном состоянии и полностью закристаллизоваться, при этом узел грануляции выполнен в виде стакана с симметрично расположенными по его окружности отверстиями с возможностью его вращения, при котором происходит диспергирование жидкометаллического лития. Обеспечивается получение микрогранулированного лития сферической формы заданного диаметра без ухудшения химического состава лития и исключается необходимость его очистки при дальнейшем использовании. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.