Toz metalurjisinin toz hazırlama yöntemi, anlıyor musunuz?

Toz metalurjisinin toz hazırlama yöntemini biliyor musunuz?

Toz metalurjisi süreci, saf metaller veya bileşikler olabilen toz hammaddelerin hazırlanmasından başlar. Toz üretmek için birçok yöntem vardır. Parçacık boyutu, şekli, kütle yoğunluğu, kimyasal bileşim, kompaktlık, sinterleme özelliği, vb. sonraki kalıplama işlemiyle ilgili olarak, toz hazırlamanın işlem yoluna bağlıdır.

1. Azaltma yöntemi

Metal oksitlerin ve tuzların indirgeyici maddelerle indirgenerek metal tozları elde edilmesi en yaygın olarak kullanılan toz haline getirme yöntemidir. Çalışma prensibi metal oksit tozlarındaki oksijeni indirgeyici maddelerle tutarak metalin toza indirgenebilmesidir. İndirgeyici ajanlar katı, gaz ve sıvı maddeler olabilir. Gazlı indirgeyiciler hidrojen, kömür gazı ve dönüştürülmüş doğal gazı içerirken katı indirgeyiciler karbon, sodyum, kalsiyum, magnezyum ve diğer metalleri içerir.

Hidrojen indirgemesi genellikle tungsten, molibden, demir, bakır, nikel, kobalt ve diğer metal tozlarını üretmek için kullanılır. Karbon redüksiyonu genellikle demir tozu üretmek için kullanılır. Sodyum, magnezyum ve kalsiyum gibi güçlü metal indirgeyici maddeler ile tantal, niyobyum, titanyum, zirkonyum, vanadyum, berilyum, toryum, uranyum ve diğer metal tozları üretilebilir. Nikel, bakır, kobalt ve bunların alaşımları veya kaplanmış tozlar, yüksek basınçlı hidrojen ile metal tuzlarının sulu çözeltisinin indirgenmesiyle hazırlanabilir. İndirgeme yöntemiyle üretilen toz parçacıklarının çoğu düzensiz sünger yapısındadır. Tozun parçacık boyutu esas olarak indirgeme sıcaklığı, zaman ve hammaddelerin parçacık boyutu gibi faktörlere bağlıdır. İndirgeme yöntemi, yaygın olarak kullanılan bir yöntem olan çoğu metal tozunun hazırlanmasında kullanılabilir.

2. Elektrolitik yöntem

Elektroliz, toz üretiminde belirli bir konuma sahiptir ve üretim ölçeği, metal tozunun fiziksel ve kimyasal hazırlanmasında yalnızca indirgeme yönteminden sonra ikinci sıradadır. Elektroliz daha fazla elektrik tüketir ve elektrolitik tozun maliyeti genellikle indirgeyici toz ve atomize edici tozdan daha yüksektir. Bununla birlikte, elektroliz ile üretilen toz, yüksek saflık, dendritik şekil ve iyi sıkıştırma performansına sahiptir. Elektrolitik yöntemler esas olarak sulu çözelti elektrolizini (bakır, demir, kalay ve diğer metal tozları üretilebilir), erimiş tuz elektrolizini (bazı nadir metal refrakter metal tozları üretilebilir), organik elektrolit elektrolizini ve sıvı metal katot elektrolizini içerir.

Elektroliz ile toz hazırlamanın temel prensibi, çözeltiye veya erimiş tuza doğru akım uygulandığında, metal bileşiğin sulu çözeltisi veya erimiş tuzunun ayrışacağıdır. Metal elektrolizinin özü, metal iyonlarının katot üzerine boşaltılmasıdır. Elektrolit çözeltisine doğru akım uygulandığında, pozitif ve negatif iyonlar göç edecektir. Pozitif iyonlar katoda doğru hareket eder, katotta boşalır ve bir indirgeme reaksiyonu meydana gelir ve indirgeme ürünleri katotta çökeltilir. Negatif iyonlar, oksidasyon reaksiyonunun gerçekleştiği ve oksidasyon ürünlerinin çökeltildiği anoda hareket eder.

3. Atomizasyon yöntemi

İkinci Dünya Savaşı sırasında atomize demir tozunun ilk büyük ölçekli üretiminden bu yana, atomizasyon süreci sürekli olarak geliştirildi ve geliştirildi. Çeşitli atomize yüksek kaliteli tozların ve yeni yoğunlaştırma teknolojilerinin kombinasyonu, birçok yeni uygulamaya yol açmıştır.toz metalurjisiürünler ve ürün özellikleri genellikle ilgili döküm ve dövme ürünlerinin yerini alır.

Atomizasyon yöntemi, 150 μ M'den daha küçük bir metal tozu boyutu elde etmek için sıvı metali veya alaşımı doğrudan parçalamak için yüksek hızlı sıvı kullanır. Mekanik toz haline getirme yöntemine aittir ve üretim ölçeği yalnızca indirgeme yönteminden sonra ikinci sıradadır. Atomizasyon ile erime noktası 1700 derecenin altında olan çeşitli metal ve alaşım tozları üretilebilir. Pb, Sn, Al, Zn, Cu, Ni, Fe ve diğer metal tozlarının yanı sıra ferroalyaj, alüminyum alaşımı, nikel alaşımı, düşük alaşımlı çelik, paslanmaz çelik, yüksek hız çeliği ve süper alaşım gibi çeşitli alaşım tozları. Filtre üretiminde kullanılan küresel bronz tozu, paslanmaz çelik tozu ve nikel tozunun tamamına yakını atomizasyon yöntemiyle üretilmektedir.

4. Mekanik pulverizasyon

Mekanik kırma, blok metali veya alaşımı kırma, ezme ve öğütme yoluyla toz haline getirmektir. Sadece bağımsız bir toz haline getirme yöntemi değil, aynı zamanda bazı öğütme yöntemlerinin vazgeçilmez bir tamamlayıcısıdır. Oksit ile indirgenmiş sünger blok, atomize tozun veya elektrolitik tozun ikincil öğütülmesi gibi.

Uygulama, mekanik taşlamanın kırılgan malzemeler için daha uygun olduğunu gösterirken, plastik metallerin ve alaşımların taşlanması esas olarak girdap taşlama, soğuk hava akışı taşlama vb. içerir. Burada sadece mekanik taşlama yöntemini tanıtıyoruz. Öğütmenin görevi, partikül boyutunu küçültmek veya arttırmak (ikincisi granülasyona benzer), tozu mekanik olarak alaşımlandırmak, katı karışımı tamamlamak ve malzemenin performansını iyileştirmek, dönüştürmek veya değiştirmektir.