專利名稱：金屬快速凝固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種獲得快速凝固金屬微晶粉?；虮∑脑O(shè)備。
日本公開(kāi)特許公報(bào)(A)昭63－221831中公布了一種金屬微粉的制備裝置，其特點(diǎn)是有一水平旋轉(zhuǎn)葉輪，以及一垂直噴嘴，此專利沒(méi)有涉及轉(zhuǎn)盤(pán)的冷卻問(wèn)題，另外噴嘴周?chē)鷽](méi)有保護(hù)氣體罩，金屬液流為重力澆注，速度不高，故金屬粉末冷卻速度不高(<105K／S)，氧化程度比較嚴(yán)重。
日本公開(kāi)特許公報(bào)(A)昭59－159903公布的生產(chǎn)金屬粉未裝置，其冷卻襯底為錐型光盤(pán)，其對(duì)金屬液流的打擊力不大，故冷卻速度也不高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能提高金屬冷卻速度，降低氧化程度的制備微晶粉?；虮∑目焖倌萄b置。
本實(shí)用新型裝置是通過(guò)緊靠噴嘴的高導(dǎo)熱率內(nèi)冷金屬葉片打擊金屬液流從而實(shí)現(xiàn)快速凝固的。
本實(shí)用新型裝置如圖1所示在快速凝固室(9)上方放置有容納金屬液體(3)的澆杯(1)，澆杯上方有一通氣壓頭(11)，澆杯(1)外面裝有通保護(hù)氣體的外罩(2)，在澆杯(1)下部有一噴嘴(4)，噴嘴(4)的下方有一金屬葉輪盤(pán)(5)；另外在快速凝固室(9)的內(nèi)壁有一通冷卻介質(zhì)的噴淋環(huán)形管(6)，在金屬葉輪盤(pán)上方有一噴射冷卻介質(zhì)的金屬管(7)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)快速凝固的澆杯(1)中的金屬液體(3)在壓頭(11)中的氣體壓力作用下，通過(guò)噴嘴(4)形成液流柱，此液流柱被通入保護(hù)氣體罩(2)中的保護(hù)氣體保護(hù)，并很快地被高速旋轉(zhuǎn)的金屬葉輪盤(pán)(5)上的葉片所打擊、分散，凝固成粉粒或薄片沿葉片切向飛出，這些粉粒或薄片在環(huán)形管(6)噴出的冷卻介質(zhì)沖擊下流向收集口(10)，在此同時(shí)，亦可將冷卻介質(zhì)從管口(7)中噴出，用以冷卻金屬葉片和金屬粉粒及薄片。
本裝置特點(diǎn)在于金屬液流的自由行程短，并被導(dǎo)熱率高的內(nèi)冷葉片分割、打擊，以固體介質(zhì)導(dǎo)熱方式凝固，葉輪的轉(zhuǎn)速為3000～7000轉(zhuǎn)／分，葉輪直徑為φ180mm～280mm，厚度10～20mm，用純銅或銅合金制成，也可用其它導(dǎo)熱性能好的其它金屬材料制成，另外葉片表面也可用表面處理的方法來(lái)增大葉片導(dǎo)熱率，提高對(duì)金屬流體的分散作用。本實(shí)用新型裝置，其內(nèi)冷葉片對(duì)金屬液流有4MPa的打擊力，其冷卻效果高于固體介質(zhì)導(dǎo)熱的旋鑄法裝置和流體介質(zhì)導(dǎo)熱的超聲霧化法制粉裝置，其氧化層厚度制在～5nm，相當(dāng)于真空氣體霧化裝置效果。本裝置每小時(shí)產(chǎn)量為30kg，其粒度可調(diào)。


圖1.金屬快速凝固裝置圖2.本實(shí)用新型葉輪俯視圖圖3.本實(shí)用新型葉輪側(cè)視圖實(shí)施例1.快速凝固Al－Si－Ti，Al－Zn－Mg－Cu，Al－Fe合金微晶粉?；虮∑苽洹?br> 以壓頭出口氣體壓力3.5kg／cm2，保護(hù)氣體壓力2kg／cm2，葉輪轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)／分，葉輪直徑200mm，噴嘴與葉輪高度13mm，內(nèi)冷及噴淋介質(zhì)為水的條件下獲得Al－Si－Ti，Al－Zn－Mg－Cu及Al－Fe微晶粉粒及薄片，平均粒度為～200um，冷卻速度>106k／s，粉粒表面氧化層厚度～5nm。產(chǎn)量30kg／小時(shí)。
權(quán)利要求1.一種涉及快速凝固領(lǐng)域制造微晶合金的金屬快速凝固裝置，其特征在于快速凝固室(9)上方放置有容納金屬液體(3)的澆杯(1)，澆杯上方有一壓頭(11)，澆杯(1)外面裝有通保護(hù)氣體的外罩(2)，在噴嘴(4)的下方有一金屬葉輪盤(pán)(5)，另外在快速凝固室(9)的內(nèi)壁有一通冷卻介質(zhì)的噴淋環(huán)形管(6)。在金屬葉輪盤(pán)上方有一噴射冷卻介質(zhì)的金屬管(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬快速凝固裝置，其特征在于所說(shuō)的金屬葉輪盤(pán)(5)上有一內(nèi)冷水道，水道延伸至高導(dǎo)熱率的金屬葉片。
專利摘要一種制造金屬微晶粉粒或薄片的快速凝固裝置，其結(jié)構(gòu)為快速凝固室的上方有一澆杯及壓頭，澆杯外面裝有通保護(hù)氣體的外罩，金屬液通過(guò)噴嘴噴射在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪盤(pán)上，激冷成微晶粉?；虮∑?，另外在快速凝固室內(nèi)還有通冷卻介質(zhì)的噴淋環(huán)形管和金屬管。本裝置適用于生產(chǎn)各種快速凝固合金。
文檔編號(hào)B22F9/06GK2160482SQ9320073
公開(kāi)日1994年4月6日 申請(qǐng)日期1993年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月5日
發(fā)明者沈?qū)幐? 張東捷, 徐長(zhǎng)白, 湯亞力, 邵國(guó)勝, 仝興存 申請(qǐng)人:鄭州工學(xué)院