固气两相流雾化制备微细不锈钢粉末工艺的研究

《固气两相流雾化制备微细不锈钢粉末工艺的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南大学硕士学位论文摘要微细不锈钢粉末已经成为全球的金属注射成型(MetalInjectionModling简称MIM)产业的主导原材料，其冶金零部件具有优良的耐腐蚀性，高强度等优点而被广泛应用于各个领域。本文采用一种新型的雾化方法即采用含有可溶性的高浓度食盐颗粒介质的高速气流对液体金属或合会进行雾化的固气两相流雾化法，对不锈钢粉末的制备进行了研究。在熔体温度为1550～1700。C，气体压力为0．9MPa，气体介质流量为6m3／min，金属液流量为429／s，固体介质盐(NaCl)流量为589／s等条件下，制备出平均粒径为209m，球形度良好的不锈钢粉末。首先对比研究

2、了固气两相流雾化与气雾化工艺，发现在同等实验条件下，固气两相流雾化制得不锈钢粉末要比普通气体雾化所得粉末细，约为普通气体雾化所得粉末粒度的二分之一到三分之一，而且O～1009m范围内的粉末粒度分布更集中，粉末的球形度更高，粉末冷速更高，晶粒更细小。其次研究了固／气比，金属液质量流率，气体的压力和流量等工艺参数对粉末性能的影响，结果表明：粉末平均粒度随着固／气比的增大而减小，当固／气比达到一定值时，迸一步增大固／气比，粉末平均粒度又会随之变大；粉末平均粒度随金属质量流率的减小而减小，随气体压力和流量的增大而减小。此外，分析了介质颗粒对粉末性能以及组织成分的影响。最终综合分

3、析各个参数对雾化的影响规律并结合实验条件，得出了最佳工艺参数组合。本文对固气两相流雾化机理进行了分析，分析表明有如下三种破碎机制：1．气流对液柱的破碎及二次破碎；2．固体颗粒对液滴碰撞的中心穿透破碎和对液滴的切向破碎作用机制，以及气流和颗粒的联合破碎液滴的机制，对此从动力学的角度进行了分析。3．固体颗粒对液膜的冲击破碎作用，主要有“飞溅液滴形成机理”和“刮削液滴形成机理”。最后，采用同种成分的不锈钢粉术作为固体介质，对固气两相流雾化进行了研究，结果表明：细粉收得率高于普通气体雾化，但低于盐雾化。其优点是不用分离固体介质，同种成分固体介质可以采用筛分细粉后的粗颗粒粉末，进

4、行循环利用，提高原料的利用率，降低了成本，提高了经济效益。关键词不锈钢；固气两相流雾化；粉末冶金；快速凝固；工艺优化固气两相流雾化制各不锈钢微细粉末T艺的研究AbstractFinepowderofstainlesssteelisakindofdominantsemifinishedmaterialofMIMindustrynow．Productsmadebyithavebeenextensivelyused。inmanyfieldsbecauseofitsexcellentabilitiesofcorrosionresistanceandSOon．Thispaperp

5、roposesanewprocessofatomization--SolidandGasdual-phaseatomization，inwhichthemediaofatomizationcontainsmanysolidparticlesthatCanbeseparatedfromthetargetpowder．Inthisway，akindofstainlesssteelpowderofthegrainsizeof20lamwaspreparedintheconditionofthetemperatureoftheliquidmetal1550～1700℃，tlle

6、gaspressure0．9MPaanditsflowrate6m3／min．themoltenmetalflowrate429／sandthesaltflowrate589／s．Additionally,thespheredegreeandsmoothofthepowderiswell．Firstly，processesofgasatomizationandSolidandGasdual-phaseatomizationwereresearched．theresultsshowedthatthefinerstainlesssteelpowder、ⅣitIlnarrow

7、erparticlesizedistributionCallbepreparedbythenewlydevelopedtechnologyunderthesameprocessingparametersconditionincontrasttoconventionalgasatomization，andthegrainsizeofthepowderfabricatedbySolidandGasdual—phaseatomizationisabout1，2～1／3ofthepowderfabricatedbythegasatomizatio