Способ получения металлических гранул

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71). Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского и Иртышский химико-металлургический завод им. 40-летия Казахской ССР) Ефремов А.В. Автореф. дис, наск. учен, степени канд. техн.наук. - М., 1969/ Московский авиаци ый технологический ин-тим. .Э. Циолковского/.Авторское свидетельство СССРВ 522901, кл. В 22 Р 9/08, 1975. ЯО 12224 7 А(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГРАНУЛ, включающий пропусканирасплавленного металла через отверстия при перепаде давлений и последующее охлаждение, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода годного и сокращения длительности технологического цикла, расплавленный металл пропускают через отверстия диаметром 1-8 мм, а перепаддавлений создают инертным газомпод расплавом на 0,01-1 атм вышеатмосферного.1222417 Таблица 1 Сплав Диаметрячеек,Гранулообразование при перепаде давления, атм 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 33 1 1 1 2 3. 3 3 2 0,005 1 1 3 3 3 3 3 3 РЗМ 0,01 3 3 3 2 0,05 0,1 3 3 3 2 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения металлических гранулиз расплава.Цель изобретения - повышение выхода годного и сокращение длительности технологического цикла.Способ заключается в пропусканиирасплавленного металла через рядотверстий диаметром 1-8 мм и последующем охлаждении образовавшихся гранул в жидкости. При этом в камерепод расплавом создается избыточноедавление 0,01-1 атм.На чертеже изображено устройстводля осуществления предлагаемогоспособа,Рабочую камеру 1 через штуцер 2заполняют инертным газом, напримераргоном, до давления на 0,01-1 атмвыше атмосферного, После этого втигель 3 заливают расплавленный металл (уровень в тигле поддерживаютнеизменным в течение всего процесса), Металл под действием собственного веса вытекает в камеру черезотверстия 4 в донной части тигля,диаметр которых составляет 1-8 мм.Под действием сил поверхностного натяжения струи металла самопроизвольно распадаются на отдельные капли,которые попадают в емкость 5 с охлаждающей жидкостью 6, где затвердеваютобразуя гранулы. Гранулы накапливаются в сборнике 7,Размеры гранул регулируют, изменяя диаметр отверстий, давление газапод расплавом, температуру металла ивысоту его столба в тигле. При этомформирование гранул происходит только при указанных значениях давления идиаметре отверстий. При перепаде давления выше 1 атм и диаметре отверстийменее 1 мм металл из тигля не вытекает, тогда как при перепаде давления ниже 0,01 атм и диаметре отверс тий более 8 мм происходит струйноеистечение без образования гранул.П р и м е р 1. Получают гранулыиз сплава редкоземельных элементовна основе церия (содержание железа 1 О 177., магния 1,57). Температура расплава 960+10 С, а его высота в рабочем тигле для РЗМ 16-18 см, что соответствует давлению столба расплава0,096-0,108 атм (плотность РЗМ на ос нове церня 6,0 г/см). Условия опытов и результаты приведены втабл. 1 и 2.П р и м е р 2. Получают гранулысплавов В 96 ц и АД 1 на основе алюми ния, Температура расплава 900+10 С,а его высота в рабочем тигле для спла.вов В 96 ц и АД 1 18-20 см, что соответствует следующему давлению столбарасплава, атм: для сплава В 96 ц (плотность 3 г/см) 0,054-0,060; длясплава АД 1 (плотность 2,7 г/см)0,048-0,054. Данные влияния перепада давления 30 и диаметра отверстий на гранулообразование приведены в табл, 1.Данные влияния избыточного давления на выход годного и длительность технологического цикла приведены в табл. 2, причем среднее значение выхода годного приведено для ячеек решетки в интервале 1-8 мм.Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход годного 4 О и сократить время технологическогоцикла при получении гранул из металлов и сплавов.сПРодолжение табл, Сплав Гранулообразование при перепаде давления, атм Диаметрячеек,0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ММ 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0,3 3 3 Э 2 3 3 3 2 0,8 3 3 3 2 1,0 1 1,05 1 ,В 96 ц 0,0053 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 2 3 3 Э 2 3 . 3 3 2 0,01 3 3 3 1 1 1 1 1 1 0,05 3 3 3 3 3 3 3 0,1 3 2 3 33 3 3 3 0,3 3 3 2 0,8 1,0 1,05 0,005 0,01 0,05 Э 2 3 3 О,3 3 3 2 3 3 3 2 3 3 Э 2 3 3 3 0,3 3 3 3 3 3 3 3 3 0,8 1,0 3 2 1 1 3 3 3 3 1,05 П р и м е ч а н и е: 1 - нет истечения,2 - наблюдается струйное истечение.3 - происходит процесс гранулообразования. 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 11 1 3 3 . 3 3 3 3 3 3 3 3 Э 3 3 3 .3 2 2 2 2 2 1 1 1 2 3 3 3 2 3 3 3 2.Таблица 2 Продолжение табл. 2 34 ВремятехнолоСплав Среднее зна чение выход годного, Х гическо 0,3 90 0,7 0,8 0,65 10 1,0 60 0,65 металла,ч2,2 55 ное Процесс нестабилен 140 0,01Сильное газонасьпцение, брак, икроме того, в случае сильногогазонасьпцения гранулы из РЗМполностью распадаются на окислыв течение 50 сут. 80 0,05 0,9 0,1 45 Составитель В. КазанскийРедактор И. Дербак Техред М.Моргентал . Корректор . Г. Решетник Заказ 1646/11 Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Избыточ ное дав ление в рабочей камере, атм го циклапри по"лучении100 кг 0,88 0,72