預合金粉的生產工藝主要包括以下幾種:
1.霧化法
霧化法屬于機械制粉法,是借助機械作用破壞固體金屬原子間的結合,將液體金屬或合金直接破碎成為細小的液滴,進而形成粉末。這種方法可以制取多種單質粉末和各種預合金粉末。霧化法又可以分為多種類型:
二流霧化法:包括氣體霧化和水霧化。氣體霧化是通過高壓氣體(如空氣、氮氣或氬氣)的沖擊破碎液流,而水霧化則是利用高速水流來實現。氣體霧化的冷卻速度快、粉末晶粒細、粉末收得率高且成本低。水霧化特別適用于熔點較高的金屬與合金以及制造壓縮性好的不規則形狀粉末。
離心霧化法:利用離心力破壞液流,包括旋轉圓盤霧化、旋轉電極霧化和旋轉坩堝霧化等。
其他霧化法:如超聲波霧化,利用超聲波能量來實現液流的破碎。
2.濕法冶金法
濕法冶金法主要是在水溶液中進行的提取冶金過程。具體過程是,將金屬離子在水中溶解,合金中的不同元素金屬(如鈷、銅、鐵等)按正確的比例混合于溶液中形成金屬鹽,然后經過沉淀、分解、還原等步驟,最終獲得金屬合金粉末。這種方法可以控制粉末粒度,生產超細粉末,并且粉末的粒度分布范圍窄、成分均勻穩定。例如,共沉淀法就是濕法冶金中的一種常用方法,通過加入沉淀劑、表面改性劑等,使金屬離子幾乎同時沉淀,從而得到成分均勻的預合金粉末。
3.機械合金化法
機械合金化法,也稱為高能球磨法,是將兩種或兩種以上的金屬粉末放置在高能球磨機內,通過粉末顆粒與磨球之間長時間激烈地沖擊、碰撞,使粉末顆粒反復產生冷焊、斷裂,使粉末顆粒中原子擴散,從而獲得合金化粉末。這種方法能在低溫下合成通常需要高溫加工才能制備的材料,并能獲得常規方法難以獲得的非晶合金、超飽和固溶體等材料。
綜上所述,預合金粉的生產工藝主要包括霧化法、濕法冶金法和機械合金化法。每種方法都有其獨特的優點和適用范圍,可以根據具體需求和條件選擇合適的生產工藝。