Under produktionsprocessen för gasatomiseringspulver styrs pulverpartikelstorleken huvudsakligen av följande faktorer:
Finfördelningsmediumtryck: Ju högre tryck, desto starkare påverkan har finfördelningsmediet på metallvätskeflödet, desto bättre krosseffekt och desto finare pulvret.
Metallflödeskolonndiameter: Ju mindre diameter, desto lättare är metallvätskeflödet att krossas och desto finare är pulverpartikelstorleken.
Metallsmälttemperatur: Ju högre temperatur, desto lägre viskositet har metallsmältan, desto bättre flytbarhet, och desto lättare är det att krossa till fina vätskedroppar.
Vinkel mellan de två strömmarna: Ju större vinkeln är, desto starkare påverkan har finfördelningsmediet på metallvätskeflödet, desto bättre blir krosseffekten och desto finare blir pulvret.
Typ av atomiseringsmedium: När man använder ett flytande atomiseringsmedium är dess massa större än gasens, och det bär mer energi, vilket resulterar i bättre krossningseffekt och finare pulver.
Dessutom kommer metallsmältans ytspänning och viskositet, finfördelningsanordningens strukturella parametrar (såsom munstyckstyp, injektionsparametrar) och pulveruppsamlingsanordningens parametrar också att ha en inverkan på pulverpartikelstorleken.
Det specifika justeringsintervallet för processparametrarna för produktion av gasatomiseringspulver är som följer:
Finfördelningsgastryck: 10 - 40 atmosfärer (ungefär 1 - 4 MPa)
Metallflödeskolonns diameter: Behöver justeras enligt specifik utrustning och material. Ju mindre diameter, desto finare pulvret.
Metallsmälttemperatur: Behöver justeras enligt legeringens smältpunkt. Den är vanligtvis 50 - 100 grad högre än smältpunkten.
Två-strömningsvinkel: 40 grader - 75 grader
Gasatomiseringskammartryck: Behöver upprätthålla ett vakuumtillstånd. Vanligtvis inom intervallet 1 - 10 torr (ungefär 0.13 - 1.33 kPa)
Dessa parametrar måste kontrolleras exakt i enlighet med den specifika legeringssammansättningen och pulverprestandakraven.
Metallsmältans temperatur påverkar direkt pulvrets partikelstorlek genom att ändra smältans viskositet och ytspänning. Speciellt:
1. När temperaturen ökar minskar viskositeten. När temperaturen stiger från 150 grader till 300 grader minskar den genomsnittliga partikelstorleken för Pd-Ag-Cu-pulver från 101 μm till 33 μm. Höga temperaturer gör att metallvätskan är mer benägen att bryta ner i fina droppar, men överskrider det kritiska värdet (som 300 grader) kommer dropparna att klibba ihop, vilket ökar partikelstorleken.
2. Förändringar i ytspänning
Höga temperaturer minskar ytspänningen, vilket gör dropparna mer dispergerbara. Experimentet visar att för rostfritt stålpulver minskar den genomsnittliga partikelstorleken med cirka 5 μm för varje 50 K ökning av överhettning. Alltför höga temperaturer kommer dock att förlänga stelningstiden och öka risken för satellitpulverbildning.
3. Optimalt temperaturfönster
Rostfritt stål: Utbytet av fint pulver är högst när överhettningen är 245 K.
Hög-entropilegering: Vid uppvärmning vid 1200 grader når Dv(50) av titanlegering 57,3 μm, vilket är 1,1 μm högre än vid 1100 grader . Titan: För att stabilisera finfördelningen måste temperaturen hållas vid 1300-1400 grader.
4. Synergi med andra parametrar
Det måste justeras i samband med finfördelningstrycket (4,0 MPa), gastyp (helium är den finaste) etc. Vid finfördelning med argon kan t.ex. pulverpartikelstorleken minskas med 15-20 % för varje 100 graders ökning av temperaturen.
