預合金粉末的獲取是通過熔煉和氣水聯(lián)合霧化實現(xiàn)的。
預合金粉末的熔煉要求較高,熔煉時即有強烈的吸氣現(xiàn)象,又有嚴重的氧化、蒸發(fā)傾向。熔煉時只能采用氮氣保護,而不能用真空冶煉。
有害雜質(zhì)鋁、鉛、鉍、氧、硫、磷等假如單獨分布在晶界上,可引起強度下降現(xiàn)象,熔煉時必須嚴格控制和往除。一般加進硅鈣合金來進步活動性,并靠鈣形成高熔點化合物CaP、Ca2Pb、BiCa來消除有害雜質(zhì)鉛和鉍。
為了保證熔體的化學成分及含氣量少,減少金屬的熔煉損失,進步合金粉成分的正確性,必須采用公道的裝料及熔化順序,首先將爐料中數(shù)目*多的銅裝進熔化,同時將熔點較高的元素預先制成中間合金裝于在銅料中間,靠銅液熔解的辦法加速在微氧化性情況下的熔化,加速熔化速度。
高溫的熔融合金液體,倒進漏缽之后,在噴射氣體的負壓抽吸下,不斷地從底孔中漏出。隨著噴射氣體的方向飛濺到急冷體上,同時在噴射水流的作用下,保證粉末不會自重熔。
粉末受到急冷體沖擊及淬火,其性能要比同種氣霧化或水霧化合金狀態(tài)性能要好,其優(yōu)點主要有含氧量低、疏松密度大等等。
預合金粉末的性能,除合金成分外,與制粉過程及制粉工藝有很大的相關度。主要工藝關鍵有以下幾點。
中間包材料:主要有石墨和硅砂兩類,若采用石墨漏包,則熔體易吸收碳而使粉末的含碳量增高,損害合金成分;若采用硅砂則熔體易氧化。
漏包底孔直徑:根據(jù)合金熔體成分的不同,熔體的活動性也有所不同,活動性差的要求漏缽底孔直徑大,活動性好的要求漏缽底孔直徑可小些。同時,漏包底孔直徑與噴射的壓力、活動性、噴嘴前的負壓抽吸力大小等有關,若氣體的壓力、流量、抽吸力大,則漏缽底孔直徑可小些,反之,則漏缽底孔直徑要求大些。
噴射氣體:高溫熔融狀態(tài)下的合金液體,噴成很細的粉末時,比表面積非常大,極輕易被氧化或污染,若用氬氣本錢較高,故可采用氮氣作為噴射氣體。
噴射氣體壓力:壓力大可噴制細粉末,但是耗氣量也大。經(jīng)驗表明,根據(jù)噴嘴的結(jié)構(gòu),可用0.8~1.5Mpa的壓力。
急冷速度:該速度愈低,則粉末在液態(tài)的時間愈長,也愈輕易被氧化或污染,所以根據(jù)粉末性能的要求,要適當進步此速度。