Méthode de préparation des poudres de la métallurgie des poudres, Comprenez-vous ?

Connaissez-vous la méthode de préparation des poudres de la métallurgie des poudres ?

Le processus de métallurgie des poudres commence par la préparation de matières premières en poudre, qui peuvent être des métaux purs ou des composés. Il existe de nombreuses méthodes pour produire des poudres. La taille des particules, la forme, la densité apparente, la composition chimique, la compacité, la propriété de frittage, etc. liées au processus de moulage ultérieur dépendent de la voie de traitement de la préparation de la poudre.

1. Méthode de réduction

La réduction des oxydes métalliques et des sels avec des agents réducteurs pour produire des poudres métalliques est la méthode de pulvérisation la plus largement utilisée. Son principe de fonctionnement est de saisir l'oxygène dans les poudres d'oxydes métalliques avec des agents réducteurs, de sorte que le métal puisse être réduit en poudre. Les agents réducteurs peuvent être des substances solides, gazeuses et liquides. Les réducteurs gazeux comprennent l'hydrogène, le gaz de houille et le gaz naturel converti, tandis que les réducteurs solides comprennent le carbone, le sodium, le calcium, le magnésium et d'autres métaux.

La réduction de l'hydrogène est souvent utilisée pour produire du tungstène, du molybdène, du fer, du cuivre, du nickel, du cobalt et d'autres poudres métalliques. La réduction du carbone est souvent utilisée pour produire de la poudre de fer. Avec des agents réducteurs métalliques forts tels que le sodium, le magnésium et le calcium, le tantale, le niobium, le titane, le zirconium, le vanadium, le béryllium, le thorium, l'uranium et d'autres poudres métalliques peuvent être produits. Le nickel, le cuivre, le cobalt et leurs alliages ou poudres enrobées peuvent être préparés en réduisant la solution aqueuse de sels métalliques avec de l'hydrogène à haute pression. La plupart des particules de poudre produites par la méthode de réduction sont de structure éponge irrégulière. La taille des particules de poudre dépend principalement de facteurs tels que la température de réduction, le temps et la taille des particules des matières premières. La méthode de réduction peut être utilisée pour préparer la plupart des poudres métalliques, qui est une méthode largement utilisée.

2. Méthode électrolytique

L'électrolyse occupe une certaine position dans la production de poudre, et son échelle de production est juste derrière la méthode de réduction dans la préparation physique et chimique de la poudre métallique. L'électrolyse consomme plus d'électricité et le coût de la poudre électrolytique est généralement plus élevé que celui de la poudre réductrice et de la poudre d'atomisation. Cependant, la poudre produite par électrolyse est d'une grande pureté, de forme dendritique et de bonnes performances de compactage. Les méthodes électrolytiques comprennent principalement l'électrolyse en solution aqueuse (du cuivre, du fer, de l'étain et d'autres poudres métalliques peuvent être produites), l'électrolyse de sels fondus (certaines poudres métalliques réfractaires de métaux rares peuvent être produites), l'électrolyse d'électrolyte organique et l'électrolyse de cathode de métal liquide.

Le principe de base de la préparation de poudre par électrolyse est que lorsqu'un courant continu est appliqué à la solution ou au sel fondu, la solution aqueuse ou le sel fondu du composé métallique se décomposera. L'essence de l'électrolyse des métaux est la décharge d'ions métalliques sur la cathode. Lorsqu'un courant continu est appliqué à la solution d'électrolyte, les ions positifs et négatifs migrent. Les ions positifs se déplacent vers la cathode, se déchargent sur la cathode, et une réaction de réduction se produit, et les produits de réduction sont précipités sur la cathode. Les ions négatifs se déplacent vers l'anode, où la réaction d'oxydation a lieu et les produits d'oxydation sont précipités.

3. Méthode d'atomisation

Depuis la première production à grande échelle de poudre de fer atomisée pendant la Seconde Guerre mondiale, le procédé d'atomisation a été continuellement développé et amélioré. La combinaison de diverses poudres atomisées de haute qualité et de nouvelles technologies de densification a conduit à de nombreuses nouvelles applications demétallurgie des poudresproduits, et les propriétés du produit remplacent souvent les produits de moulage et de forgeage correspondants.

La méthode d'atomisation utilise un fluide à grande vitesse pour écraser directement le métal liquide ou l'alliage afin d'obtenir une taille inférieure à 150 μM de poudre métallique. Il appartient à la méthode de pulvérisation mécanique, et son échelle de production est juste derrière la méthode de réduction. Diverses poudres de métaux et d'alliages avec un point de fusion inférieur à 1700 degrés peuvent être produites par atomisation. Tels que Pb, Sn, Al, Zn, Cu, Ni, Fe et autres poudres métalliques, ainsi que diverses poudres d'alliage telles que ferroalliage, alliage d'aluminium, alliage de nickel, acier faiblement allié, acier inoxydable, acier rapide et superalliage. La poudre de bronze sphérique, la poudre d'acier inoxydable et la poudre de nickel utilisées pour fabriquer les filtres sont presque toutes produites par la méthode d'atomisation.

4. Pulvérisation mécanique

Le concassage mécanique consiste à écraser un bloc de métal ou d'alliage en poudre par concassage, concassage et broyage. Ce n'est pas seulement une méthode de pulvérisation indépendante, mais aussi un complément indispensable à certaines méthodes de pulvérisation. Tels que le bloc d'éponge réduit par l'oxyde, le broyage secondaire de poudre atomisée ou de poudre électrolytique.

La pratique montre que le broyage mécanique est plus adapté aux matériaux fragiles, tandis que le broyage des métaux et alliages plastiques comprend principalement le broyage vortex, le broyage à flux d'air froid, etc. Nous introduisons ici uniquement la méthode de broyage mécanique. La tâche du broyage est de réduire ou d'augmenter la taille des particules (cette dernière est similaire à la granulation), de rendre la poudre mécaniquement alliée, de compléter le mélange solide et d'améliorer, transformer ou modifier les performances du matériau.