System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法技术_技高网

一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法技术

技术编号:41107573 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-25 14:01
本发明专利技术涉及一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,包括如下步骤:S1:将不锈钢原料加入感应炉,加入除渣剂和脱氧剂进行熔炼,完全熔炼后,得到不锈钢熔体;S2:将不锈钢熔体加入中间包,通过导流管流出,经压力为5‑10Mpa、温度为10‑30℃的水击碎,得到不锈钢浆料;S3:不锈钢浆料进行离心脱水后,放入转速为3rpm‑10rpm的真空干燥炉进行干燥,干燥3H‑12H后,得到不锈钢粉末;S4:将不锈钢粉末进行筛分,得到不同等级的不锈钢粉末;本发明专利技术以不锈钢原料为源,采用水雾化法,制备的不锈钢粉末呈高度不规则形状,具有低松装密度和低振实密度的特点,有利于烧结金属多孔材料的孔隙率、孔隙大小及分布均匀性的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属粉末制造,具体涉及一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法


技术介绍

1、烧结金属多孔材料是由金属基体和大量孔隙组成,孔隙将金属相分割成许多小单元,具有与传统材料不同的新型结构,被广泛应用于航空航天、石油化工、冶金机械、能源环保、生物制药和建筑等行业的结构件中,以及分离、过滤、催化、吸震、热交换等工艺过程中的过滤器、催化剂及其载体中。

2、烧结金属粉末多孔材料一般是由球状或不规则形状的金属粉末经成形与烧结等工序制备。而金属粉末的形貌、粒度分布及松装密度、振实密度对烧结金属多孔材料的孔径大小、孔隙率、孔隙分布等起决定性作用。金属粉末的制备方法主要有雾化法,雾化法是以快速运动的流体冲击将金属或合金液体破碎为细小液滴,然后冷凝为固体粉末的粉末制取方法。但传统水雾化或气雾化制备的金属粉末形貌为近球形或饱满的不规则形状,且松装密度和振实密度高,不利于提高烧结金属多孔材料的孔隙率、孔隙大小及分布均匀性的控制,从而导致烧结金属多孔材料的性能差,外观粗糙。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是设计一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,实现制备的不锈钢粉末呈高度不规则形状,具有低松装密度和低振实密度的特点,同时也具备较好的流动性,有利于提高烧结金属多孔材料的孔隙率、孔隙大小及分布均匀性的控制,以解决
技术介绍
中所提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,包括如下步骤:</p>

4、s1:将不锈钢原料加入感应炉,然后加入除渣剂和脱氧剂,熔炼一段时间,静置1-3min后,捞渣,得到不锈钢熔体;脱氧剂可夺走不锈钢熔体中溶解的氧,形成难溶于不锈钢熔体的氧化物,并上浮到熔渣中,将氧化物排出不锈钢熔体之外,除渣剂具有良好的捕渣性能,可将难以处理的熔渣集聚凝结成渣层,方便除去,防止不锈钢熔体夹渣,从而降低成品中的氧含量,避免下游产品烧结金属多孔材料的性能差,外观粗糙。

5、s2:将不锈钢熔体浇注到中间包,通过中间包底部的导流管流出,流出的合金熔体经压力为4-10mpa、温度为10-30℃的水击碎成不锈钢粉末液滴,经冷却、凝固后在雾化罐中沉降,得到不锈钢浆料;雾化水压和温度的适当设置,使得成品的形貌能够形成高度不规则形状,其粒径分布、松装密度、振实密度和流速能够有着更好的效果,能够提高烧结金属多孔材料的孔隙率、孔隙大小及分布均匀性的控制。

6、s3:不锈钢浆料加入离心脱水装置进行离心脱水后,得到含水率为3%-8%,放入转速为3rpm-10rpm的真空干燥炉进行干燥,干燥3h-12h后,得到不锈钢粉末;采用低转速的真空干燥炉进行干燥,使得不锈钢粉末在干燥的时候,同时会与真空干燥炉的内壁产生摩擦,进一步增强成品形貌的不规则性。

7、s4:将不锈钢粉末进行筛分,得到不同等级的不锈钢粉末,通过筛分,得到常用规格的成品。

8、优选的,所述不锈钢原料的牌号为2205、316l或310s中的一个或多个。

9、优选的,所述除渣剂为珍珠岩颗粒,所述脱氧剂为硅钙颗粒、金属硅中的一种或多种;金属硅、硅钙颗粒作为脱氧剂,硅在高温下与氧气反应生成二氧化硅,二氧化硅是一种稳定的化合物,不会对钢中的合金元素产生不良影响,硅的加入通过还原氧气,减少了氧在熔池中的含量,同时减小冶炼时的反应速率,使得脱氧更安全;硅钙颗粒中的钙在高温下与氧气反应生成氧化钙,氧化钙是一种固体,它可以在熔池中浮起,并形成氧化物的夹渣,从而有效地脱除氧气。珍珠岩颗粒作为除渣剂,珍珠岩可在高温下膨胀形成轻质多孔结构,使其具有较强的吸附能力,在金属液态状态下,珍珠岩可以吸附金属氧化物、杂质和其他固体颗粒,将它们从金属中分离出来,能够有效地在金属液表面形成渣层,阻挡和吸附固体杂质,提高金属的质量和纯度。脱氧剂与除渣剂的结合,除氧效果更好,能够有效降低成品中的氧含量。

10、优选的,步骤s1中所述除渣剂的用量按照所述不锈钢原料:除渣剂=1:0.20-0.40进行添加,以质量计。

11、优选的,步骤s1中所述脱氧剂的用量按照所述不锈钢原料:脱氧剂=1:0.15-0.35进行添加,以质量计。

12、优选的,步骤s1中熔炼的温度为1660℃~1700℃,步骤s2中浇注时不锈钢熔体的温度为1650℃~1660℃。

13、优选的,步骤s2中导流管的材质为刚玉或者氧化锆;氧化锆或刚玉具有高强度、高硬度、耐腐蚀和耐高温等优异性能,使得不锈钢熔体能够稳定地从中间包经过导流管流到雾化罐里。

14、优选的,步骤s2中导流管的直径为4.0mm~8.0mm;导流管直径的大小,可以控制不锈钢熔体的流速以及流量,配合雾化水压,采用低水压、大直径导流管的方式或者高水压、小直径导流管的方式,保持不锈钢熔体从导流管流出的高流量或高流速的状态,使得成品的形貌能够形成高度不规则形状,粒径分布更加均匀,松装密度更低。

15、优选的,步骤s2中中间包的温度为900℃~1200℃。

16、优选的,步骤s4中筛分采用超声振动筛分方法或者气流分级筛分方法。

17、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:

18、1、以不锈钢原料为源,采用水雾化法,制备的不锈钢粉末呈高度不规则形状,具有低松装密度和低振实密度的特点,有利于烧结金属多孔材料的孔隙率、孔隙大小及分布均匀性的控制,且不锈钢原料价格低廉,能够有效降低成本;

19、2、采用低水压、大直径导流管的方式或者高水压、小直径导流管的方式,保持不锈钢熔体从导流管流出的高流量或高流速的状态,使得成品的形貌能够形成高度不规则形状,粒径分布更加均匀,松装密度更低;

20、3、通过设置较低的雾化水温,使得成品的形貌能够往高度不规则形状成型,松装密度和振实密度更低;

21、4、离心脱水装置和真空干燥炉的配合使用,经过离心脱水装置进行离心脱水后,得到含水量较低的不锈钢粉末半成品,再通过真空干燥炉进行干燥,可以有效降低干燥时间;同时采用低转速的真空干燥炉进行干燥,使得不锈钢粉末在干燥的时候,会与真空干燥炉的内壁产生摩擦,进一步增强成品形貌的不规则性,使得松装密度和振实密度更低。

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【技术保护点】

1.一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,所述不锈钢原料的牌号为2205、316L或310S中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,所述除渣剂为珍珠岩颗粒,所述脱氧剂为硅钙颗粒、金属硅中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述除渣剂的用量按照所述不锈钢原料:除渣剂=1:0.20-0.40进行添加,以质量计。

5.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述脱氧剂的用量按照所述不锈钢原料:脱氧剂=1:0.15-0.35进行添加,以质量计。

6.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S1中熔炼的温度为1660℃~1700℃,步骤S2中浇注时不锈钢熔体的温度为1650℃~1660℃。

7.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S2中导流管的材质为刚玉或者氧化锆。

8.根据权利要求7所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S2中导流管的直径为4.0mm~8.0mm。

9.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S2中中间包的温度为900℃~1200℃。

10.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤S4中筛分采用超声振动筛分方法或者气流分级筛分方法。

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【技术特征摘要】

1.一种烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,所述不锈钢原料的牌号为2205、316l或310s中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,所述除渣剂为珍珠岩颗粒,所述脱氧剂为硅钙颗粒、金属硅中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述除渣剂的用量按照所述不锈钢原料:除渣剂=1:0.20-0.40进行添加,以质量计。

5.根据权利要求1所述的烧结金属多孔材料用不锈钢粉末的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述脱氧剂的用量按照所述不锈钢原料:脱氧剂=1:0.15-0.35进行添加,以质...

【专利技术属性】
技术研发人员:王雄祝淳清周健津刘良青朱灿锋
申请(专利权)人:江门市宏佳新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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