SU1405976A1 - Apparatus for quick cooling of metallic particles - Google Patents
Apparatus for quick cooling of metallic particles Download PDFInfo
- Publication number
- SU1405976A1 SU1405976A1 SU864084983A SU4084983A SU1405976A1 SU 1405976 A1 SU1405976 A1 SU 1405976A1 SU 864084983 A SU864084983 A SU 864084983A SU 4084983 A SU4084983 A SU 4084983A SU 1405976 A1 SU1405976 A1 SU 1405976A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cooling
- cooling element
- coolant
- increase
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области металлургии, а именно к получению быстроохпажденных частиц металлических сплавов. Целью изобретени вл етс повышение прочностных свойств сплавов вследствие увеличени скорости охлаждени при кристаллизации металлических частиц. На отвакууми- рованный и заполненный теплоносителем центробежный диск поступает расплав . Под охлаждающим элементом внутри диска расположен пористый слой, который впитывает теплоноситель, который растекаетс по всей поверхности охлаждающего элемента. При нагреве охлаждающего элемента и испарении теплоносител пористый слой обеспечивает его замкнутую циркул цию. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. с 9 (ЛThe invention relates to the field of metallurgy, namely to the production of rapidly precipitated particles of metal alloys. The aim of the invention is to increase the strength properties of alloys due to an increase in the cooling rate during crystallization of metal particles. A melt is fed to the centrifugal disk evacuated and filled with coolant. Under the cooling element inside the disk there is a porous layer that absorbs the coolant, which spreads over the entire surface of the cooling element. When the cooling element is heated and the heat carrier evaporates, the porous layer ensures its closed circulation. 3 hp ff, 1 ill. from 9 (L
Description
елate
со мwith m
ОдOd
Изобретение относитс к металлур- ifHH, а именно к получению быстроох- j a meHHbix частиц металлических спла- ов.The invention relates to metallurgy, ifHH, namely, to the production of fast-h a j a meHHbix particles of metal alloys.
Целью изобретени вл етс повы- юение прочностных свойств сплавов зследствие увеличени скорости охлаждени при кристаллизации металлических частиц.The aim of the invention is to improve the strength properties of alloys as a result of an increase in the cooling rate during crystallization of metal particles.
На чертеже представлено устройств дл быстрого охлаждени металлических частиц, общий вид.The drawing shows devices for rapid cooling of metal particles, a general view.
Устройство содержит охлаждающий элемент 1, корпус 2, крышку 3, втул- ку 4, которые соединены герметично. Устройство устанавливаетс на валу привода 5. Симметрично в корпусе 2 расположены уравновешенные вакуумньй вентиль 6 и клапан давлени 7. На внутренней поверхности охлаждающего элемента расположен слой пористого материала 8. С внешней стороны крышки 3 расположены радиаторы охлаждени 9.The device comprises a cooling element 1, a housing 2, a cover 3, a sleeve 4, which are connected tightly. The device is mounted on the drive shaft 5. Symmetrically, a balanced vacuum valve 6 and a pressure valve 7 are located in the housing 2. A layer of porous material 8 is located on the inner surface of the cooling element. On the outer side of the cover 3 there are radiators 9.
Устройство дл быстрого охлаждени металлических частиц работает следующим образом.A device for the rapid cooling of metal particles works as follows.
Через вентиль 6 производитс ваку-зо умирование полости устройства и напуск требуемого количества теплоносител 10. Через вал 5 устройство приводитс во вращение с нужной дл ра.боты скоростью. При вращении устройства под действием центробежнойThrough the valve 6, the cavity of the device is vacuumed and the required amount of heat carrier 10 is injected. Through the shaft 5, the device is rotated at the speed required for operation. When the device rotates under the action of centrifugal
силы теплоноситель 10 перемещаетс по наклонной стенке корпуса 2 и достигает внутренней поверхности охлаж- даницего элемента 1 и пропитывает слой .Qforces the heat carrier 10 moves along the inclined wall of the housing 2 and reaches the inner surface of the cooling element 1 and soaks the layer .Q
пористого материала 8. Под действием капилл рных сил теплоноситель 10 растекаетс по всей поверхности охлаждающего элемента 1. При попадании расплавленного металла на охлаждающий . элемент 1 происходит значительньй перегрев последнего и температура его внутренней поверхности становитс больше, чем температура кипени теплоносител 10. Теплоноситель 10 испар етс и отбирает тепло от рабочей поверхности охлаждающего элемента 1. Под действием центробежной силы на место испарившегос поступает нова porous material 8. Under the action of capillary forces, the coolant 10 spreads over the entire surface of the cooling element 1. When molten metal hits the cooling. element 1 causes a considerable overheating of the latter and the temperature of its inner surface becomes greater than the boiling point of the coolant 10. The coolant 10 evaporates and takes heat from the working surface of the cooling element 1. Under the action of centrifugal force, a new
3535
5050
парти теплоносител . Пары теплоносител конденсируютс при соприкос- новёнии с крышкой 3, температура которой ниже температуры конденсации теплоносител . При этом тепло, выдеparty heat carrier. The coolant vapor condenses when it comes into contact with the lid 3, the temperature of which is lower than the condensation temperature of the coolant. It is warm, vyde
5 0 55 0 5
о about
5five
00
лившеес при конденсации паров теплоносител , отбираетс крышкой 3, а образовавшийс жндкшЧ теплоноситель под действием центробежной силы вновь поступает к охлаждающему элементу 1.The condensation of the coolant vapor, which was condensed, is removed by the lid 3, and the formed coolant under the influence of centrifugal force returns to the cooling element 1.
Устройство предназначено дл работы установок получени быстроохлаж- денных-частиц, в которых примен етс вогнутый охлаждающий элемент с углом конусности от О (плоский диск) до 180 (внутренн поверхность цилиндра ). В этом случае дл обеспечени подъема теплоносител и в соответствии с формой охлаждающего элемента угол конусности внутренней стенки корпуса принимаетс 10-172°, так как тогда зона скоплени теплоносител вблизи охлаждающего элемента имеет минимальный объем и обеспечиваетс свободный отвод паров теплоносител из зоны испарени .The device is intended for operation of fast-cooled-particle production plants in which a concave cooling element with a taper angle from 0 (flat disk) to 180 (inner surface of the cylinder) is used. In this case, to ensure the rise of the coolant and in accordance with the shape of the cooling element, the taper angle of the inner wall of the casing is 10-172 °, since then the accumulation zone of the coolant near the cooling element has a minimum volume and provides free removal of the coolant vapors from the evaporation zone.
Температура на рабочей поверхности охлаждающего элемента поддерживаетс на требуемом уровне и определ етс температурой кипени теплоносител , котора в свою очередь зависит от состава последнего и от давлени в полости устройства. Давление регулируетс количеством теплоносител и интенсивностью теплоотвода от крышки.The temperature on the working surface of the cooling element is maintained at the required level and is determined by the boiling point of the heat transfer fluid, which in turn depends on the composition of the latter and on the pressure in the cavity of the device. The pressure is regulated by the amount of coolant and the intensity of the heat sink from the cover.
Выбор теплоносител по температуре его кипени и мощности теплопередачи зависит от необходимой температуры рабочей поверхности охлаждающего элемента, его толщины и теплопроводности .The choice of heat transfer medium according to its boiling point and heat transfer capacity depends on the required temperature of the working surface of the cooling element, its thickness and thermal conductivity.
Вторичное охлазкдение через крьш1ку может быть осуществлено путем передачи на нее холодной воды, таза, или другого расходуемого охлаждающего вещества, которое омывает радиаторы, повьш1ающие интенсивность теплоотвода.Secondary cooling through Krishka can be accomplished by transferring cold water, a pelvis, or other consumable coolant to it, which washes the radiators that increase the intensity of the heat sink.
В качестве теплоносителей дл различных режимов работы устройства могут быть применены: вода дл интервала температур 80 - ацетон 40 - 70°С; дихлорфторметан О - 20 С , трихлорфторметан 10 - 4i) С, дихлор- дифторметан(-40 )-(-20ГС.As heat carriers for various operating modes of the device, the following can be applied: water for a temperature range of 80 — acetone 40–70 ° C; dichlorofluoromethane O - 20 C, trichlorofluoromethane 10 - 4i) C, dichlorodifluoromethane (-40) - (- 20GS.
Скорости охлаждени дл образов толщиной 20 - 40 мкм в зависимости от угла наклона охлаждающей поверхности /ь ДХ1Я предлагаемого устройства и прототипа приведены в таблице.The cooling rates for images with a thickness of 20–40 µm, depending on the angle of inclination of the cooling surface / DX1Y of the proposed device and the prototype, are given in the table.
Устройство может быть применено при различных способах получени быстроохлажденных частиц. Максимальна скорость охлаждени достигаетс в случае конусности охлаждающего элемента 0° (внутренн поверхность цилиндра ) . Однако при этом возникают сложности с подачей расплава на охлаждающую поверхность и отводом твердого металла с нее, что приводит к снижению производительности устройства . Высока производительность обеспечиваетс в случае углов конусности обеспечивающих сброс металла с охлаждающей поверхности, но при этом снижаетс скорость охлаждени металла.The device can be applied to various methods for producing rapidly cooled particles. The maximum cooling rate is achieved in the case of a taper of the cooling element 0 ° (inner surface of the cylinder). However, this causes difficulties with the supply of the melt to the cooling surface and removal of solid metal from it, which leads to a decrease in the performance of the device. High performance is provided in the case of taper angles ensuring the discharge of metal from the cooling surface, but at the same time the cooling rate of the metal is reduced.
При получении быстроохлажденных частиц из различных сплавов выбираетс оптимальньй вариант сочетани производительности и скорости охлаждени и, следовательно, угол наклона охлаждающей поверхности. В устройстве важно соотношение углов конусности охлаждающей поверхности (л) и корпусаIn the preparation of rapidly cooled particles from different alloys, the optimal combination of productivity and cooling rate and, consequently, the angle of inclination of the cooling surface is chosen. In the device, it is important the ratio of the angles of taper of the cooling surface (l) and the body
, ,, о - 10,, o - 10
(d): /ь Q) обеспечивающее(d): / Q Q) providing
, Q у Ч- посиищсс , Q y Ch- posischss
беспреп тственный подвод теплоносител к охлаждающей поверхности.unimpeded supply of coolant to the cooling surface.
Приведены значени угла при вершине охлаждающего элемента и соответствующие значени углов наклона стенки корпуса и средние значени повышени механических свойств образцов, получаемых их быстроохлажденных частиц .The values of the angle at the top of the cooling element and the corresponding values of the angles of inclination of the wall of the housing and the average values of the increase in the mechanical properties of the samples obtained from their rapidly cooled particles are given.
Ь, % B%
ОШ15-18OSH15-18
90 17090 170
19-2119-21
22-2522-25
При работе устройства расплав подаетс в виде тонкой струи диаметром 1-2 мм из раздаточной емкости, в ко- торой создано избыточное давление инертного газа 0,3-0,5 атм. под углом 90 к охлаждающей поверхности. Линейна скорость охлаждающей поверхности в точке касани ее струей рас- плава составл ет 20-40 м/с, что достигаетс при частоте вращени охлаждающего элемента 3000-5000 об/мин. Высота охлаждающего элемента 200 мм; диаметр 300 мм.During operation of the device, the melt is supplied in the form of a thin jet with a diameter of 1-2 mm from the dispensing tank, in which an inert gas overpressure of 0.3-0.5 atm is created. at an angle of 90 to the cooling surface. The linear velocity of the cooling surface at the point of contact with its melt stream is 20–40 m / s, which is achieved at a frequency of rotation of the cooling element of 3000–5000 rpm. Height of the cooling element 200 mm; diameter is 300 mm.
Устройство по сравнению с прототипом позвол ет повысить прочностные свойства сплавов на 15-25%, Это достигаетс поддержанием температуры охлаждающего элемента на уровне 20- 25 С за счет испарени промежуточного теплоносител с низкой температурой кипени . При этом скорость охлаждени частиц толщиной 20 мкм возрастает с 10 до 5 10 К/с.The device, in comparison with the prototype, allows to increase the strength properties of alloys by 15-25%. This is achieved by maintaining the temperature of the cooling element at a level of 20-25 ° C by evaporating the intermediate heat carrier with a low boiling point. At the same time, the cooling rate of particles with a thickness of 20 µm increases from 10 to 5 10 K / s.
Простота устройства позвол ет значительно снизить затраты на его изготовление и эксплуатацию.The simplicity of the device can significantly reduce the cost of its manufacture and operation.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864084983A SU1405976A1 (en) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | Apparatus for quick cooling of metallic particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864084983A SU1405976A1 (en) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | Apparatus for quick cooling of metallic particles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1405976A1 true SU1405976A1 (en) | 1988-06-30 |
Family
ID=21244201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864084983A SU1405976A1 (en) | 1986-04-29 | 1986-04-29 | Apparatus for quick cooling of metallic particles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1405976A1 (en) |
-
1986
- 1986-04-29 SU SU864084983A patent/SU1405976A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1046008, кл. В 22 D 11/10, 1982. Манохин А.И. и др. Аморфные сплавы. И.: Металлурги , 1984, с.51. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4165472A (en) | Rotating anode x-ray source and cooling technique therefor | |
US20070017814A1 (en) | Heat spreader with vapor chamber defined therein and method of manufacturing the same | |
US4207040A (en) | Rotary atomization means for the production of metal powder | |
JP5325769B2 (en) | Evaporator and method for evaporating liquid components from a liquid sample in a container | |
JP5100978B2 (en) | Apparatus and method for dephosphorizing and purifying silicon | |
SU1405976A1 (en) | Apparatus for quick cooling of metallic particles | |
KR910006630B1 (en) | Apparatus for rapidly freezing molten metals and metalloids in particulate form | |
US4178335A (en) | Method of producing solid particles of metal | |
US6616724B2 (en) | Method and apparatus for evaporating components of multiple substance mixtures and multiple substance systems | |
RU2517653C1 (en) | Tool for friction welding by mixing | |
JP2005231956A (en) | Apparatus and method of purifying silicon | |
WO2010010627A1 (en) | Device and method for manufacturing fine powder by using rotary crucible | |
JP3819468B2 (en) | Condensation trap | |
SU1046006A1 (en) | Apparatus for cooling overheated metal | |
JP3819467B2 (en) | Condensation trap | |
JPS6183895A (en) | Heating surface and manufacture thereof | |
SU1047603A1 (en) | Cutter having internal cooling | |
SU728990A1 (en) | Apparatus for producing metal powders | |
SU846229A1 (en) | Cutting tool | |
RU2068210C1 (en) | Method of generation of x-ray radiation and x-ray source | |
SU1451525A1 (en) | Heat-transferring apparatus | |
SU477299A1 (en) | Milk Heat Treatment Plant | |
SU1121719A1 (en) | Rotating anode for x-ray tube | |
JPWO2020210240A5 (en) | ||
SU1778358A1 (en) | Thermal engine |