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DE4005696A1 - Atomising metal melt to produce fine powder - using successive atomising zones using gas and liquid atomising medium in respective first and second zones - Google Patents

Atomising metal melt to produce fine powder - using successive atomising zones using gas and liquid atomising medium in respective first and second zones

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DE4005696A1
DE4005696A1 DE4005696A DE4005696A DE4005696A1 DE 4005696 A1 DE4005696 A1 DE 4005696A1 DE 4005696 A DE4005696 A DE 4005696A DE 4005696 A DE4005696 A DE 4005696A DE 4005696 A1 DE4005696 A1 DE 4005696A1
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DE
Germany
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medium
atomization
atomising
liquid
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DE4005696A
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Karl-Heinz Dr Ing Lindner
Guenter Schulte
Dieter Dipl Ing Stock
Peter R Prof Dr Ing Sahm
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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Publication date
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Abstract

Fine metal powder is produced by atomising a metal melt in two successive atomising zones. The first zone uses a gas atomising medium at a pressure of 5-30 bar while the second zone uses a liquid medium at at least 50 bar pressure. Esp. for Fe and Cu based powders. USE/ADVANTAGE- A very fine powder of average particle size below 60 cm is produced which has good compaction properties. The oxygen content of the powder is restricted so that no subsequent annealing treatment is required.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen metallischen Pulvers durch Verdüsung einer Metallschmelze gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for producing a finely divided metallic powder by atomizing a molten metal according to the Preamble of claim 1.

Die Pulvermetallurgie ist eine Technik, die insbesondere im Hinblick auf Werkstoffe auf der Basis von Eisen erhebliche wirtschaftliche Wachstumsraten aufweist. Für eine zunehmende Zahl von Anwendungen werden als Ausgangsmaterial Eisenpulver gefordert, die sehr feinteilig sind, einen geringen Sauerstoffgehalt aufweisen und sich gut verpressen lassen. Derartige Anforderungen werden auch bei anderen Metallpulvern (z. B. Werkstoffe auf Kupferbasis) gestellt.Powder metallurgy is a technique that is particularly important with regard to Materials based on iron considerable economic Has growth rates. For an increasing number of uses iron powder is required as the starting material, which are very finely divided, have a low oxygen content and compress well to let. Such requirements also apply to other metal powders (e.g. copper-based materials).

Zur Gewährleistung eines niedrigen Sauerstoffgehaltes ist die Verdüsung von Metallschmelzen in inerter Atmosphäre mit Hilfe eines inerten Druckgases bekannt, das üblicherweise mit einem Druck in der Größenordnung von etwa 30-100 bar eingesetzt wird. The atomization is to ensure a low oxygen content of molten metal in an inert atmosphere with the help of an inert Compressed gas known, which is usually at a pressure in the Order of magnitude of about 30-100 bar is used.  

Die auf diesem Wege hergestellten Metallpulver sind feinteilig, haben aber den Nachteil, daß die Einzelkörner relativ regelmäßige Oberflächen aufweisen, und sind daher schlecht verpreßbar, d. h. die daraus erzeugten Preßlinge besitzen eine vergleichsweise schLechte Grünfestigkeit, sind also schlecht handhabbar und stören einen ordnungsgemäßen Produktionsablauf bei der Herstellung von Sinterteilen.The metal powders produced in this way are finely divided but the disadvantage that the individual grains have relatively regular surfaces have, and are therefore difficult to compress, d. H. the generated from it Compacts have a comparatively poor green strength So difficult to handle and disturb a proper one Production process in the manufacture of sintered parts.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur Erzeugung von feinteiligem Eisenpulver ist die Verdüsung einer Eisenlegierungsschmelze mittels Druckwasser, das mit einem Druck in der Größenordnung von etwa 100-110 bar auf einen Schmelzenstrahl einwirkt. Das auf diesem Wege hergestellte Pulver hat eine außerordentlich unregelmäßige, spratzige Kornform und besitzt daher ausgezeichnete Preßeigenschaften, d. h. es gewährleistet eine gute Grünfestigkeit bei den erzeugten Preßlingen. Durch die Wasserverdüsung kommt es aber zu einer starken Oxidation der Eisenpulverteilchen, so daß das Pulver vor seiner Verwendung zunächst noch einer Reduktionsglühung unterzogen werden muß, in der auch Härtungserscheinungen infolge des schnellen Abschreckens der Pulverteilchen beseitigt werden. Diese Glühung ist sehr zeit- und energieaufwendig und verteuert ein solches Pulver erheblich. Hinzukommt, daß die Forderungen nach einem besonders feinteiligen Eisenpulver bei diesem Verfahren nur sehr begrenzt erfüllbar sind. Die mittlere Teilchengröße Liegt bei ca. 80-100 µm.Another known method for producing fine particles Iron powder is the atomization of an iron alloy melt Pressurized water with a pressure of the order of about 100-110 bar acts on a melt jet. That way Powder produced has an extraordinarily irregular, spicy Grain shape and therefore has excellent pressing properties, i. H. it ensures good green strength in the compacts produced. The water atomization leads to a strong oxidation of the Iron powder particles, so the powder before using it first must be subjected to a reduction annealing, in which also Signs of hardening due to the rapid quenching of the Powder particles can be eliminated. This glow is very timely and Such a powder is energy-intensive and considerably more expensive. Come in addition, that the demands for a particularly fine iron powder this method can only be fulfilled to a very limited extent. The middle Particle size is approx. 80-100 µm.

Die Wasserverdüsung ist auch für Nichteisenmetallschmelzen bekannt.Water atomization is also known for non-ferrous metal melts.

Aus Material Sience and Engineering 62 (1984) Seite 217-230 ist ein Verfahren bekannt geworden, das zur Erzeugung eines feinteiligen Pulvers aus Fe75Si15B10 eine doppelte Verdüsung einer aus diesem Werkstoff im Vakuum hergestellten Schmelze vorsieht. A process has become known from Material Science and Engineering 62 (1984), pages 217-230, which provides a double atomization of a melt produced from this material in vacuo to produce a finely divided powder of Fe 75 Si 15 B 10 .

Dabei wird ein Schmelzenstrahl durch zwei untereinander angeordnete Zerstäubungsdüsen geführt, wobei die erste Düse mit Argon als Zerstäubungsgas bei einem Druck von 41,4 bar und die zweite mit entgastem Wasser von 14 bar betrieben wurde. Dem zugeführten Druckwasser kam dabei insbesondere die Aufgabe zu, eine möglichst rasche Abkühlung der Schmelzenpartikel zu gewährleisten, um eine weitgehend amorphe Erstarrung zu erzielen. Das in den verschiedenen Versuchen mit diesem Verfahren hergestellte Fe-Si-B-Pulver wies eine Korngrößenverteilung auf, die durch einen kumulierten Anteil der Partikel unter 37 µm Teilchengröße von 16-47 Gewichts-% und einen kumulierten Anteil der Partikel unter 20 µm Teilchengröße von 6,7-27 Gewichts-% gekennzeichnet war. Die Kornform des Pulvers war nahezu kugelförmig, war also außerordentlich regelmäßig und glatt. Infolge dessen wäre ein solches Pulver zur Erzeugung von Pulverpreßlingen wegen der zu erwartenden völlig unzureichenden Grünfestigkeit denkbar ungeeignet.Here, a melt jet is arranged by two arranged one below the other Atomization nozzles performed, the first nozzle being argon Atomizing gas at a pressure of 41.4 bar and the second with degassed water operated at 14 bar. The pressure water supplied the main task was to cool down as quickly as possible of the melt particles to ensure a largely amorphous To achieve solidification. That in the different attempts with this Processed Fe-Si-B powder had a grain size distribution on by a cumulative proportion of particles below 37 microns Particle size of 16-47% by weight and a cumulative proportion of Particles below 20 µm particle size of 6.7-27% by weight characterized was. The grain shape of the powder was almost spherical, so it was extraordinarily regular and smooth. As a result, it would be one Powder for the production of powder compacts because of the expected completely inadequate green strength unsuitable.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem aus metallischen Legierungen ein sehr feinteiliges Pulver (mittlere Teilchengröße unter 60 µm) mit gleichzeitig guter Verpreßbarkeit erzeugt werden kann. Gemäß einer Nebenaufgabe der Erfindung soll das Verfahren so betreibbar sein, daß der Sauerstoffgehalt des erzeugten Pulvers bereits bei der Verdüsung der Schmelze je nach dem späteren Verwendungszweck des Pulvers in bestimmten Bereichen einstellbar ist, d. h. nicht mehr durch eine nachträgliche Glühbehandlung korrigiert werden muß; insbesondere soll auf direktem Wege ein sauerstoffarmes Metallpulver herstellbar sein.The object of the invention is to provide a method with a very fine powder (medium Particle size below 60 microns) with good compressibility can be. According to a secondary object of the invention, the method be operable so that the oxygen content of the powder produced already during the atomization of the melt depending on the later The intended use of the powder is adjustable in certain areas, d. H. no longer corrected by a subsequent annealing treatment must become; in particular, a low oxygen level is said to be direct Be able to produce metal powder.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2-17 angegeben. This task is solved by a method with the characteristics of Claim 1; advantageous developments of the invention are in subclaims 2-17.  

Völlig unerwartet wurde gefunden, daß eine Doppelverdüsung z. B. einer Eisenbasislegierung (mit mehr als 90% Eisenanteil) zu einem Pulver mit extrem feinem und gleichzeitig spratzigem, d. h. in der Oberfläche sehr unregelmäßigem Einzelkorn führt, wenn dabei zunächst eine Zerteilung des Schmelzenstrahls durch ein Druckgas mit einem Druck im Bereich 5-30 bar und kurz dahinter eine Einformung der gebildeten Partikel durch ein flüssiges, mit einem Druck von mindestens 50 bar, vorzugsweise von mindestens 100 bar zugeführtes Verdüsungsmedium vorgenommen wird. Typischerweise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Metallpulver mit einer agglomerierten und unregelmäßigen Teilchenstruktur erzeugt. Dieses Ergebnis stellt sich auch bei Nichteisenmetallen ein.Completely unexpectedly, it was found that a double atomization e.g. B. one Iron-based alloy (with more than 90% iron content) to a powder with extremely fine and at the same time spicy, d. H. in the surface very irregular single grain leads, if first a fragmentation of the Melt jet through a compressed gas with a pressure in the range 5-30 bar and shortly afterwards, an molding of the particles formed by a liquid, with a pressure of at least 50 bar, preferably of at least 100 bar of atomizing medium supplied. Typically, the method according to the invention Metal powder with an agglomerated and irregular Particle structure created. This result also applies Non-ferrous metals.

Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung von Stickstoff als gasförmiges Verdüsungsmedium und Wasser als flüssiges Verdüsungsmedium erwiesen, da beide Medien vergleichsweise preiswert zur Verfügung stehen. Selbst wenn normales Brauchwasser, d. h. nichtentgastes Wasser verwendet wird, läßt sich dabei ohne weiteres ein Sauerstoffgehalt von weniger als 0,6 Gewichts-% erzielen. Bei der normalen Wasserverdüsung von Eisenschmelzen wird demgegenüber üblicherweise ein Sauerstoffgehalt von 1,0-1,2 Gew-% erhalten. Das erfindungsgemäße Eisenpulver ist ohne eine Reduktionsglühung bereits sehr gut preßbar. Das neue Herstellungsverfahren stellt daher wegen des Wegfalls der Notwendigkeit einer aufwendigen Reduktionsglühung einen wesentlichen wirtschaftlichen Fortschritt dar. The use of nitrogen has proven to be particularly expedient gaseous atomizing medium and water as liquid atomizing medium proven because both media are comparatively inexpensive stand. Even if normal process water, i.e. H. non-degassed water is used, an oxygen content of achieve less than 0.6% by weight. With normal water spraying In contrast, iron melts usually have an oxygen content obtained from 1.0-1.2% by weight. The iron powder according to the invention is without a reduction annealing can already be pressed very well. The new Manufacturing process therefore poses because of the elimination of the need a complex reduction annealing an essential economic Progress.  

Wird dagegen für bestimmte Anwendungsfälle (z. B. Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe) ein sauerstoffangereichertes Metallpulver (z. B. auf Kupferbasis) gewünscht oder ist ein vergleichsweise höherer Sauerstoffgehalt tolerierbar, so wird als gasförmiges Verdüsungsmedium zweckmäßigerweise Luft eingesetzt in Kombination mit Druckwasser für die zweite Verdüsungsstufe. Anstelle von Luft kann auch überhitzter Wasserdampf in solchen Fällen als gasförmiges Verdüsungsmedium verwendet werden. Bei Legierungspulvern mit größeren Anteilen an sauerstoffaffinen Legierungselementen und Empfindlichkeit gegen Stickstoffaufnahme empfiehlt sich die Druckgasverdüsung mittels eines anderen inerten Gases, z. B. Argon, Neon oder Helium. Neon wirkt sich wegen seines hohen Atomgewichts und des dadurch bei der Verdüsung wirksam werdenden hohen Impulses auf den Schmelzenstrahl positiv im Hinblick auf die Erzielung einer besonders ausgeprägten Feinkörnigkeit aus. Helium hat im Vergleich zu Argon etwa die zehnfache Wärmeleitfähigkeit und kann daher eine besonders rasche Abkühlung der Schmelzenpartikel fördern, also die Gefügeausbildung bei der Erstarrung entsprechend beeinflussen. Kohlendioxid als gasförmiges Verdüsungsmedium wirkt sich im Hinblick auf den Sauerstoffgehalt in Verbindung mit Druckwasser für die zweite Verdüsungsstufe durch die Einstellung mittlerer Sauerstoffwerte aus.On the other hand, if certain applications (e.g. Metal-ceramic composites) an oxygen-enriched Metal powder (e.g. copper-based) is desired or is a comparatively higher oxygen content tolerable, then is considered gaseous atomizing medium expediently used in air Combination with pressurized water for the second atomization stage. Instead of Air can also be superheated water vapor in such cases as gaseous Atomizing medium can be used. For alloy powders with larger ones Percentage of alloy elements with affinity for oxygen and sensitivity against nitrogen absorption, compressed gas atomization is recommended another inert gas, e.g. B. argon, neon or helium. Neon works because of its high atomic weight and the resulting atomization effective high impulse on the melt jet positive in With a view to achieving a particularly pronounced fine grain out. Helium is about ten times more than argon Thermal conductivity and can therefore be a particularly rapid cooling of the Promote melt particles, i.e. the structure formation during solidification influence accordingly. Carbon dioxide as a gaseous atomizing medium affects the oxygen content in connection with Pressurized water for the second atomization stage through the setting mean oxygen values.

Anstelle von Wasser als flüssigem Verdüsungsmedium können auch andere Medien eingesetzt werden. Die Verwendung flüssiger Gase beispielsweise führt wegen der vorliegenden tiefen Temperaturen dieser Medien (z. B. bei flüssigem Stickstoff) zu extrem schroffer Abkühlung der Schmelzenpartikel und entsprechenden Gefügeausbildungen. Um besonders niedrige Sauerstoffgehalte zu gewährleisten, kommen auch flüssige Kohlenwasserstoffverbindungen in Frage (z. B. Öl oder Kerosin). Bei der Auswahl dieser Stoffe ist jedoch auf die zusätzliche Kohlenstoffaufnahme in das Metallpulver zu achten. Instead of water as a liquid atomizing medium, others can also Media are used. The use of liquid gases, for example leads due to the low temperatures of these media (e.g. at liquid nitrogen) to extremely abrupt cooling of the Melt particles and corresponding microstructures. To be special To ensure low oxygen levels, liquid ones also come Hydrocarbon compounds in question (e.g. oil or kerosene). In the Selection of these substances, however, is based on the additional carbon intake to pay attention to in the metal powder.  

Für die erste Verdüsungszone, in der das gasförmige Verdüsungsmedium eingesetzt wird, hat sich ein Gasdruck im Bereich 10-20 bar als zweckmäßig herausgestellt. Als ganz besonders bevorzugt ist ein Druck von etwa 15 bar anzusehen. In der zweiten Verdüsungszone, in der das flüssige Verdüsungsmedium eingesetzt wird, wird der Druck mit Vorteil auf Werte über 100 bar bis maximal 400 bar, bei Wasser insbesondere im Bereich 120-150 bar eingestellt. Die Abstände der Brennpunkte der Zerstäubungsdüsen, mit denen die Verdüsungsmedien auf den Schmelzenstrahl gerichtet werden, sollten einen Abstand voneinander von weniger als 300 mm haben. Besonders vorteilhaft ist ein Abstand von 10-100 mm. In der Tendenz ist feststellbar, daß die Partikelform um so unregelmäßiger wird, je niedriger der Gasdruck, je höher der Flüssigkeitsdruck und je kleiner der Abstand der Zerstäubungsdüsen voneinander eingestellt werden. Die erfindungsgemäß vorgegebenen Grenzwerte sollten dabei allerdings nicht verlassen werden.For the first atomization zone, in which the gaseous atomization medium is used, has a gas pressure in the range of 10-20 bar expediently pointed out. Printing is very particularly preferred of about 15 bar. In the second atomization zone, in which the liquid spray medium is used, the pressure is advantageous to values over 100 bar to a maximum of 400 bar, with water especially in Range set to 120-150 bar. The distances of the focal points of the Atomizing nozzles with which the atomizing media are applied to the Melt jet should be directed a distance from each other have less than 300 mm. A distance of is particularly advantageous 10-100 mm. It can be observed that the particle shape is all the more the lower the gas pressure, the higher the Liquid pressure and the smaller the distance between the atomizing nozzles from each other. The specified according to the invention However, limit values should not be left.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bisher in der zweistufigen Ausführungsform geschildert worden. Grundsätzlich ist es möglich, weitere Verdüsungsstufen anzufügen, wobei jedoch stets am Anfang eine oder mehrere druckgasbetriebene Verdüsungsstufen stehen sollten.The method according to the invention has so far been in two stages Embodiment has been described. Basically, it is possible add further atomization stages, but always one at the beginning or several pressurized gas operated atomization stages.

Im folgenden wird die Wirksamkeit des Verfahrens anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:The following is the effectiveness of the method based on two Exemplary embodiments explained in more detail:

Eine Reineisenschmelze (99,9% Fe) wurde bei einer Temperatur von etwa 1700°C einer zweistufigen Verdüsung unterzogen, wobei als Verdüsungsmedium in der ersten Stufe Stickstoff von 10 bar und in der zweiten Stufe normales (nicht aufbereitetes) Leitungswasser von 150 bar eingesetzt wurden. Die Brennpunkte der untereinander angeordneten Zerstäubungsdüsen hatten einen Abstand von 30 mm. A pure iron melt (99.9% Fe) was at a temperature of about 1700 ° C subjected to a two-stage atomization, whereby as Atomization medium in the first stage nitrogen of 10 bar and in the second stage normal (untreated) tap water of 150 bar were used. The focal points of the arranged one below the other Atomizing nozzles were 30 mm apart.  

Das auf diese Weise erzeugte Eisenpulver hatte eine mittlere Korngröße von 50 µm, war also im Vergleich zur bekannten Wasserverdüsung deutlich feinkörniger. Das Einzelkorn wies eine völlig unregelmäßige Teilchenstruktur auf. Der Sauerstoffgehalt betrug in den durchgeführten Einzelversuchen nur 0,1-0,4 Gew-%. Dieses ungeglühte Rohpulver ließ sich gut verpressen. Je nach Sauerstoffgehalt ergaben sich bei einem Preßdruck von 6 t/cm2 Dichten im Bereich 6,9-7,15 g/cm3. Bei einer Dichte von 7,0 g/cm3 betrug die Grünfestigkeit von Probekörpern 1 bis 2 N/mm2. Somit war dieses in der erfindungsgemäßen Weise hergestellte Rohpulver ohne jegliche vorhergehende Glühbehandlung nicht nur gut verpreßbar, sondern die daraus erzeugten Preßlinge erfüllten auch die Anforderungen hinsichtlich der Grünfestigkeit, die für eine problemlose Handhabung der Preßlinge in der Produktion von Sinterteilen unerläßlich ist.The iron powder produced in this way had an average grain size of 50 µm, so it was significantly more fine-grained than the known water atomization. The single grain had a completely irregular particle structure. The oxygen content in the individual tests carried out was only 0.1-0.4% by weight. This unannealed raw powder was easy to compress. Depending on the oxygen content, densities in the range 6.9-7.15 g / cm 3 were obtained at a pressure of 6 t / cm 2 . At a density of 7.0 g / cm 3 , the green strength of test specimens was 1 to 2 N / mm 2 . Thus, this raw powder produced in the manner according to the invention was not only readily compressible without any previous annealing treatment, but the compacts produced therefrom also met the requirements with regard to green strength, which is essential for problem-free handling of the compacts in the production of sintered parts.

In einem zweiten Versuch wurde eine Schmelze aus 94 Gew-% Cu und 6 Gew-% Sn bei einer Temperatur von ca. 1200°C wiederum mittels Stickstoff als gasförmigem und normalem Leitungswasser als flüssigem Verdüsungsmedium zerstäubt. Der Gasdruck betrug dabei wiederum 10 bar und der Wasserdruck 150 bar. Der Abstand der Düsenbrennpunkte war auf etwa 10 mm eingestellt. Das auf diese Weise erzeugte Metallpulver hatte eine mittlere Korngröße von nur 30 µm und einen Sauerstoffgehalt von lediglich 0,04 Gew-%. Das Einzelkorn wies wiederum eine unregelmäßige Teilchenstruktur auf. Bei einem Preßdruck von 6 t/cm2 ließ sich an Probekörpern eine Dichte von 7,93 g/cm3 erzielen. Die Überprüfung der Grünfestigkeit ergab einen Wert von 5,44 N/mm2 bei diesen Probekörpern. In a second experiment, a melt of 94% by weight Cu and 6% by weight Sn was atomized again at a temperature of approx. 1200 ° C. using nitrogen as gaseous and normal tap water as a liquid atomizing medium. The gas pressure was again 10 bar and the water pressure was 150 bar. The distance between the nozzle focal points was set to approximately 10 mm. The metal powder produced in this way had an average grain size of only 30 μm and an oxygen content of only 0.04% by weight. The single grain again had an irregular particle structure. At a pressure of 6 t / cm 2 , a density of 7.93 g / cm 3 was achieved on test specimens. The examination of the green strength showed a value of 5.44 N / mm 2 for these test specimens.

Diese Beispiele zeigen, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache Weise Metallpulver mit ausgeprägter Feinkörnigkeit und gleichzeitig guten Preßeigenschaften herstellen lassen, ohne daß die Pulvereigenschaften zur Gewährleistung der Verwendbarkeit in der Sintertechnik durch eine aufwendige Glühbehandlung zuvor noch modifiziert werden müssen.These examples show that the process according to the invention is based on simple way metal powder with pronounced fine grain and at the same time have good pressing properties produced without the Powder properties to ensure usability in the Sintering technology through a complex annealing treatment beforehand need to be modified.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen metallischen Pulvers durch Verdüsung einer Metallschmelze, wobei ein Schmelzenstrahl durch mindestens zwei hintereinander angeordnete Verdüsungszonen geführt wird, in denen jeweils ein Verdüsungsmedium unter Druck auf den Schmelzenstrahl auftrifft und von denen die in Fließrichtung des Schmelzenstrahls erste Verdüsungszone mit einem gasförmigen Verdüsungsmedium und eine dahinter angeordnete mit einem flüssigen Verdüsungsmedium betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des gasförmigen Verdüsungsmediums im Bereich 5-30 bar und der Druck des flüssigen Verdüsungsmediums mindestens auf 50 bar gehalten wird.1. A process for producing a finely divided metallic powder by atomizing a metal melt, a melt jet being guided through at least two atomization zones arranged one behind the other, in each of which an atomization medium strikes the melt jet under pressure and of which the first atomization zone in the direction of flow of the melt jet with a gaseous one Atomization medium and one arranged behind it is operated with a liquid atomization medium, characterized in that the pressure of the gaseous atomization medium is kept in the range 5-30 bar and the pressure of the liquid atomization medium is kept at least 50 bar. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdüsung mit zwei Verdüsungszonen betrieben wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the atomization is operated with two atomization zones. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Verdüsungsmedium ein inertes Gas eingesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that an inert gas is used as the gaseous atomizing medium becomes. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas Stickstoff eingesetzt wird. 4. The method according to claim 3, characterized, that nitrogen is used as the inert gas.   5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas Argon eingesetzt wird.5. The method according to claim 3, characterized, that argon is used as the inert gas. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas Helium eingesetzt wird.6. The method according to claim 3, characterized, that helium is used as the inert gas. 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas Neon eingesetzt wird.7. The method according to claim 3, characterized, that neon is used as the inert gas. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Verdüsungsmedium Luft eingesetzt wird.8. The method according to claim 1 or 2, characterized, that air is used as the gaseous atomizing medium. 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Verdüsungsmedium CO2 eingesetzt wird.9. The method according to claim 1 or 2, characterized in that CO 2 is used as the gaseous atomizing medium. 10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Verdüsungsmedium überhitzter Wasserdampf verwendet wird.10. The method according to claim 1 or 2, characterized, that as a gaseous atomizing medium superheated steam is used. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Verdüsungsmedium Wasser eingesetzt wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized, that water is used as the liquid atomization medium.   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Verdüsungsmedium ein Flüssiggas (z. B. N2) eingesetzt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a liquid gas (z. B. N 2 ) is used as the liquid atomizing medium. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Verdüsungsmedium eine Kohlenwasserstoffverbindung, insbesondere Öl oder Kerosin, eingesetzt wird.13. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized, that as a liquid atomizing medium Hydrocarbon compound, especially oil or kerosene, is used. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Verdüsungszonen unter 300 mm, insbesondere im Bereich 10-100 mm gehalten wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized, that the distance between the atomization zones is less than 300 mm, in particular in the range 10-100 mm. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Verdüsungsmedium mit einem Druck im Bereich 10-20 bar eingesetzt wird.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized, that the gaseous atomizing medium with a pressure in the range 10-20 bar is used. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Verdüsungsmedium mit einem Druck von mindestens 100 bar eingesetzt wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized, that the liquid atomizing medium with a pressure of at least 100 bar is used. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Verdüsungsmedium, insbesondere Wasser, mit einem Druck im Bereich 120-150 bar eingesetzt wird.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized, that the liquid atomization medium, especially water, with a Pressure in the range of 120-150 bar is used.
DE4005696A 1990-02-20 1990-02-20 Atomising metal melt to produce fine powder - using successive atomising zones using gas and liquid atomising medium in respective first and second zones Ceased DE4005696A1 (en)

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DE4005696A Ceased DE4005696A1 (en) 1990-02-20 1990-02-20 Atomising metal melt to produce fine powder - using successive atomising zones using gas and liquid atomising medium in respective first and second zones

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19881316B4 (en) * 1997-08-29 2006-08-17 Seiko Epson Corp. Method and device for producing metal powder by atomization
CN113134614A (en) * 2021-04-22 2021-07-20 昆明冶金研究院有限公司 Copper powder for low-oxygen spherical injection molding and preparation method thereof
EP4019166A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-29 Linde GmbH Atomisation of metallic melts using carbonated water

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB812341A (en) * 1956-02-03 1959-04-22 Berk F W & Co Ltd A process for the manufacture of metal powders

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB812341A (en) * 1956-02-03 1959-04-22 Berk F W & Co Ltd A process for the manufacture of metal powders

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19881316B4 (en) * 1997-08-29 2006-08-17 Seiko Epson Corp. Method and device for producing metal powder by atomization
EP4019166A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-29 Linde GmbH Atomisation of metallic melts using carbonated water
CN113134614A (en) * 2021-04-22 2021-07-20 昆明冶金研究院有限公司 Copper powder for low-oxygen spherical injection molding and preparation method thereof

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