[发明专利]自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基金刚石磁性磨料制备方法

权利要求书

1.自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基金刚石磁性磨料制备方法，其特征在于：磁性磨料的硬质磨料采用金刚石粉末，金属基材料为铁、硅、铝、铜四种元素组成的合金；喷嘴采用上下双层自由降落喷嘴，上层自由降落喷嘴为低压混粉射流喷嘴，其喷出的是含有金刚石磨料的低压惰性气体混粉射流，作用是冲破下流过程中金属液流的表面张力将金刚石磨料射入金属液流中，但不对金属液流进行雾化；下层自由降落喷嘴为高压气流喷嘴，其喷出的是高速惰性气流，作用是对混有金刚石磨料的金属液流进行雾化，使其雾化成为混有金刚石磨料的金属液滴；冷却方式为水冷：通过调节冷却水在雾化水冷室的水位高度，从而控制含有金刚石磨料金属液滴在雾化水冷室中的飞行距离，进而控制含有金刚石磨料金属液滴的冷却速度，从而形成金刚石磨料在磁性磨料金属基体表浅层分布的磁性磨料；送混粉采用螺旋送混粉器，使得磁性磨料中金刚石磨料的含量稳定。

2.根据权利要求1所述的自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基金刚石磁性磨料制备方法，其特征在于金属基金刚石磁性磨料的制备步骤如下：

1）在金刚石磨料罐（26）中装填设定量的金刚石磨料并旋紧金刚石磨料罐盖（25）；

2）金属基材料铁、硅、铝、铜按规定比例加入电炉，加热到熔融状态并达到规定的过热度；

3）打开冷水阀（6）并调节雾化水冷室（36）中冷却水（37）的水位达到规定的高度；

4）打开鼓风机（12）、抽吸雾化水冷室（36）中的气体；

5）打开连接高压氮气瓶1（13）与高压气流喷嘴（34）之间的气阀1（16）并调节到规定的气流压力，并将雾化水冷室（36）中充满氮气，使得将要进行的金属气雾化完全置于氮气的氛围中；

6）打开连接高压氮气瓶2（14）与低压混粉射流喷嘴（33）之间的气阀2（15）并调节到规定的气流压力；

7）启动螺旋输送装置（24）并按工艺要求控制送粉速度；

8）将电炉（30）中的熔融金属均匀倒入保温坩埚（31）中，并保持规定液面高度，直到电炉（30）中的熔融金属倒尽为止；

9）在保温坩埚（31）中熔融金属全部流尽后，按顺序关闭螺旋输送装置（24）、气阀1（16）、气阀2（15）、鼓风机（12）；

10）关闭闸阀（5）使得雾化水冷室（36）和磁性磨料罐（39）之间封闭，打开放水阀（1）使得磁性磨料罐（39）中的水外流，打开压滤气阀（4）使得高压气体进入磁性磨料罐（39）的内腔中，滤网（2）将磁性磨料阻挡在磁性磨料罐（39）的上腔中，而其中的水被强制挤出；

11）将磁性磨料罐（39）取下，取出其中的磁性磨料，经过真空干燥、筛分和包装，从而得到不同粒度的磁性磨料；

12）在上述过程中，按照工艺要求控制熔融金属的温度、螺旋输送装置（24）的送粉速度、低压混粉射流喷嘴（33）与高压气流喷嘴（34）的喷射压力、冷却水（37）在雾化水冷室（36）中的水位，便可生成优质的磁性磨料。