L'atomisation de gaz est l'une des principales méthodes de production de poudres de métaux et d'alliages.
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La technologie avancée de préparation des poudres constitue le fondement de la métallurgie des poudres moderne et de l’industrialisation des produits. Il s'agit d'une technologie de fabrication avancée qui intègre la préparation des matériaux et le formage des pièces, offrant des économies d'énergie, une conservation des matériaux, un rendement élevé, un formage efficace et une faible pollution. Il est parfaitement adapté à la production de masse et joue un rôle irremplaçable dans l’industrie de fabrication de matériaux et de pièces, devenant ainsi une frontière très active dans la recherche en science et ingénierie des matériaux. Équipement d'atomisation de poudre métallique
Les poudres produites à l'aide de méthodes d'atomisation représentent 80 % de la production mondiale totale de poudre, l'atomisation au gaz représentant 30 à 50 %. Cela signifie que près de la moitié de toutes les poudres sont produites à l’aide de la technologie d’atomisation de gaz. Les poudres produites par des méthodes d'atomisation présentent une sphéricité, une taille de particule (diamètre de la poudre), une concentration, une métallisation et une densité de particule supérieures, ainsi qu'une qualité de surface supérieure par rapport aux méthodes chimiques traditionnelles de préparation de poudre.
Technologies clés pour comprendre et contrôler l’évolution des champs d’écoulement complexes
La technologie de préparation de poudre par atomisation est largement utilisée dans la fabrication additive nationale, les matériaux magnétiques et d'autres industries manufacturières, et constitue également un moyen important d'amélioration de la qualité des produits et de développement de nouveaux produits.
L'atomisation de gaz, l'une des principales méthodes de production de poudres de métaux et d'alliages, utilise un flux de gaz à grande vitesse-pour briser un flux de métal liquide en petites gouttelettes, qui se solidifient ensuite en poudre. En raison des avantages d'une grande pureté, d'une faible teneur en oxygène, d'une taille de particule contrôlable, d'un faible coût de production et d'une sphéricité élevée, il est devenu une direction de développement majeure pour la préparation de poudres d'alliages spéciaux et à hautes performances.
Actuellement, plusieurs technologies représentatives de production de poudre par atomisation de gaz comprennent : l'atomisation à flux laminaire, l'atomisation à couplage étroit-par ultrasons et l'atomisation de gaz chaud.
La technologie d'atomisation à flux laminaire représente une amélioration significative par rapport aux buses conventionnelles. Les buses améliorées offrent une efficacité d'atomisation élevée, une distribution granulométrique étroite, un refroidissement rapide, une faible consommation de gaz et des avantages économiques significatifs, et conviennent à la production de la plupart des poudres métalliques.
La technologie d'atomisation ultrasonique à couplage étroit-optimise la structure de la buse à fente annulaire à couplage étroit-, permettant à la vitesse de sortie du flux de gaz de dépasser la vitesse du son et d'augmenter le débit massique du métal. Lors de l'atomisation de métaux à haute énergie de surface tels que l'acier inoxydable, la taille moyenne des particules de poudre peut atteindre environ 20 μm et l'écart type de la poudre peut être réduit à 1,5 μm. Cela améliore considérablement la vitesse de refroidissement des poudres, permettant la production de poudres rapidement refroidies ou amorphes. Il a une immense importance pratique industrielle et peut être largement appliqué à la production d’acier inoxydable fin, de ferroalliages, d’alliages de nickel, d’alliages de cuivre, de matériaux magnétiques, de matériaux de stockage d’hydrogène et d’autres poudres d’alliage.
Par rapport aux technologies d'atomisation traditionnelles, l'atomisation par gaz chaud améliore l'efficacité de l'atomisation, réduit la consommation de gaz et est facilement mise en œuvre sur les équipements d'atomisation traditionnels, ce qui en fait une technologie prometteuse. Cependant, la technologie d'atomisation des gaz chauds est limitée par les systèmes de chauffage au gaz et les buses, et seuls quelques instituts de recherche mènent des recherches à ce sujet.
Largement applicable dans de multiples domaines, accélérant le développement de la chaîne industrielle.
L'équipement de production de poudre par atomisation de gaz convient à la production de matériaux en poudre (ou granulaires) à partir de métaux, de céramiques et d'autres métaux ou alliages métalliques non - sous gaz protégé ou dans des conditions atmosphériques ordinaires (en utilisant une fusion ordinaire ou une fusion sous vide). Des méthodes d'atomisation de gaz de fusion sous vide et d'atomisation de gaz de fusion sans - peuvent être utilisées en fonction des exigences du processus de production de poudre.
La poudre obtenue par le procédé de préparation de poudre par atomisation gazeuse pour fabriquer des matières premières pour contacts électriques présente les avantages suivants : la poudre a une taille de particule petite et concentrée, avec une finesse allant jusqu'à 10 µm (1 250 mesh), ce qui contribue à affiner la structure du matériau ; la poudre métallisée et sphérique a une bonne fluidité, et les limites naturelles des grains peuvent inhiber efficacement la croissance des grains pendant la production et l'utilisation du matériau ; la poudre produite par agitation électromagnétique par fusion au four à induction a une composition d'alliage uniforme et une densité élevée, ce qui peut garantir la qualité du produit ; les particules métallisées ne s'agglomèrent pas facilement et ne se collent pas ensemble, ce qui entraîne moins de pertes invisibles.
