[发明专利]一种金属粉末脱气方法及其装置

说明书

一种金属粉末脱气方法，包括以下步骤：1)关闭入粉真空阀，打开出粉真空阀，开启真空泵和发热体，对密闭箱体和出粉真空阀连接的包套进行脱气，温度<600℃；2）当密闭箱体真空度小于0.01Pa时，通过控制杆调整铺粉板倾角为8~15°，振动频率为50~100Hz；3）打开入粉真空阀，下粉速率<80kg/h；4）下粉过程中，若真空度大于0.01Pa，减小下粉速率；5）若粉末有偏聚现象，减小铺粉板的倾角，提高振动频率，使粉末平铺；金属粉末脱气装置包括：一系列倾斜的铺粉板通过铰链与箱体侧壁相连，通过滑撑与控制杆相连，形成粉末流动的折线状路径；控制杆可控制铺粉板的倾角并传递振动；可有效脱去粉末颗粒间隙和表面吸附的气体，显著提升粉末固结后制件的性能。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种金属粉末脱气方法及其装置，在粉末固结前有效脱去粉末颗粒间隙和表面吸附的气体，显著提升粉末固结后制件的性能。

背景技术

在不同的粉末制备和处理工艺下，金属粉末颗粒间和粉末表面残留一定含量的气体。这些气体一般为N₂、O₂、H₂O、H₂、Ar、He等。若在粉末固结前没有除去这些气体，活性较高的气体N₂、O₂、H₂O、H₂等会在热固结过程中与粉末颗粒表面发生化学作用，在固结完成后的合金中形成较严重的原始颗粒边界（Prior Particle Boundry,PPB)，惰性气体如Ar、He等会残留在合金内形成孔洞，这种孔洞在随后的热处理中可能还会受气体膨胀而尺寸变大。PPB和孔洞都对合金性能带来不利影响。

比较普遍的粉末脱气方法是热静态脱气。这种方法是将粉末装入包套，震实以后，在一定的温度下通过脱气孔对包套抽真空。这种方法对大量粉末除气往往是无效的，这是因为对大量的粉末脱气时，通过粉末之间空隙的气体分子传导是有限的。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高效的金属粉末脱气方法及其装置，具有脱气充分，设备简单和成本低的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种金属粉末脱气方法，包括以下步骤：

1)关闭入粉真空阀，打开出粉真空阀，开启真空泵和发热体，对密闭箱体和出粉真空阀连接的包套进行脱气，温度<600℃；

2）当密闭箱体真空度小于0.01Pa时，通过控制杆调整铺粉板倾角为8~15°，开启振动器，振动频率为50~100Hz；

3）打开入粉真空阀，开始下粉，下粉速率<80kg/h；

4）下粉过程中，若真空度大于0.01Pa，减小下粉速率；

5）若粉末有偏聚现象，可减小铺粉板的倾角2~4°，但不小于8°；提高振动频率5~20Hz，但不超过100 Hz，使粉末平铺。

所述的铺粉板上设有柱状突起，突起高度小于1mm。

用于金属粉末脱气方法的脱气装置，包括有密闭箱体和铺粉板，密闭箱体左、右两侧相对的箱壁上自上而下均设有数个铺粉板；铺粉板的一端与箱壁相连，另一端向下倾斜成一定角度后通过滑撑与控制杆相连，两侧箱壁上的铺粉板倾斜后形成粉末流动的z字形折线路径；控制杆上端与复合装置中的高度调节装置、振动器相连；密闭箱体与真空泵相连；密闭箱体顶部与料箱相连通；料箱下部设有入粉真空阀；密闭箱体底部设有出粉真空阀。

所述的铺粉板水平倾角为8~15°。

所述的振动器的振动频率为50~100Hz。

所述的铺粉板与箱壁通过铰链连接。

本发明的有益效果是：