BE898530A

BE898530A - Procédé d'atomisation rotatif.

Info

Publication number: BE898530A
Application number: BE0/212096A
Authority: BE
Inventors: R G Bourdeau
Original assignee: United Technologies Corp
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1984-04-16
Also published as: SE454853B; ES8503991A1; ZA839401B; IT8324390A1; CH663736A5; FR2538280B1; GB8333258D0; US4415511A; KR840006928A; IL70564A; NL8304386A; NO160122B; AU559459B2; BR8307150A; ATA449283A; IT8324390A0; AU2291983A; NO160122C; CA1198560A; AT384973B

Abstract

Le disque atomiseur est d'abord enduit d'un composé stable de métal en fusion à verser ou d'un composé du métal de base de l'alliage à verser. Le composé du revetement est choisi en fonction de son point de fusion et de sa capacité à coexister avec le métal en fusion,à la température de coulée. Le métal en fusion est versé sur le disque en rotation,se combine avec le revetement et forme une croute stable;de fines gouttellettes de métal en fusion sont ensuite rejetées par le disque.

Description


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   MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION EN BELGIQUE 
 EMI1.1 
 -----------------------------Procédé d'atomisation rotatif. 



  ------------------------------------ Société dite : UNITED TECHNOLOGIES CORPORATION Inventeur : Romeo G. BOURDEAU 

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 EMI2.1 
 La présente invention concerne un procédé d'atomisation rotatif et se rapporte précisément à l'atomisation de métaux en fusion. 



  Il est bien connu dans la technique de former des poudres de métal obtenues par refroidissement brusque en versant du métal en fusion sur la surface supérieure d'un disque en rotation qui rejette les gouttelettes de métal en fusion vers l'extérieur dans une chambre de refroidissement et/ ou contre une plaque à refroidissement brusque. Le corps du disque atomiseur est typiquement réalisé en un métal de haute résistance qui peut résister à des forces centrifuges aux hautes vitesses de rotation et hautes températures auxquelles il sera soumis. Les corps des disques atomiseurs sont typiquement réalisés en un métal de haute conductivité thermique tel que le cuivre ou un alliage de cuivre qui est refroidi à l'eau pour résister à la fusion et/ou à l'érosion.

   Malheureusement, ceci résulte en ce qu'une quantité excessive de chaleur, est éliminée du métal versé sur le disque, nécessitant l'utilisation de grandes quantités de surchauffe (c'est-à-dire température de coulée du métal en fusion élevée) ce qui peut provoquer des difficultés y compris une fusion possible au centre du disque atomiseur. Il a également été très tôt admis que les métaux les plus adéquats pour former la partie structurelle du disque atomiseur réagissent quelquefois avec le métal en fusion versé, contaminant ainsi la poudre de métal à fabriquer.

   Les problèmes ci-dessus sont intensifiés lorsque les métaux atomisés qui deviennent hautement réactifs aux hautes températures de coulée, où lorsque le métal en train d'être atomisé est un alliage ayant un intervalle de solidification large qui exige des températures de coulée du métal en fusion même supérieures à celles qui seraient nécessaires pour atomiser les éléments individuels de l'alliage. 



  Une des premières solutions à ce problème consistait à revêtir la surface supérieure du disque atomiseur 

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 métallique d'une matière réfractaire comme il est montré dans le brevet US numéro 2 439 772 de J. T. Gow. La matière réfractaire, en plus de créer une protection thermique pour le métal sousjacent du disque, était également considérée comme inerte ou non-réactive envers la plupart des métaux en fusion. Même ajourd'hui, l'état de la technique de l'atomisation rotative à haute vitesse pour la fabrication de métaux en poudre consiste à verser le métal en fusion sur une couche de matière céramique qui a été soudée à la surface du disque atomiseur métallique comme il est montré dans le brevet US No. 



  4 178 335 de R. A. Metcalfe et R. G. Bourdeau et le brevet US No. 4 310 292 de R. L. Carlson et W. H. Schaefer. 



   Ainsi qu'il est commenté dans le brevet US No. 



  4 178 335, mentionné ci-dessus, il est souhaitable, pour ne pas dire nécessaire, de former   une"croûte"solidifiée   stable sur la surface de matière céramique du disque atomiseur du métal à verser pour obtenir une atomisation adéquate. Dans le cas d'alliages ayant une large zone de solidification, il est difficile et souvent pas possible d'obtenir la combinaison entre la surface de matière céramique du disque et l'alliage en fusion. Dans le brevet US No. 2 699 576 de Colbry et col, on doit atomiser le magnésium sur un disque d'acier (non enrobé de matière céramique). Pour obtenir la combinaison Colbry et col. ajoutent du zinc et du zirconium au magnésium. 



   Les alliages d'aluminium et certains autres alliages ayant de hautes concentrations d'éléments de transition et autres (c'est-à-dire Fe, Ni, Mo, Cr, Ti, Zr et Hf) ont des   températures   de fusion très élevées et deviennent très réactifs envers de nombreuses matières, y compris les matières céramiques ; et ils peuvent également posséder un très large intervalle de solidification, dans certains cas dépassant 278 C   (500 F)   ce qui empêche la formation d'une croûte ou couche solidifiée sur la surface de l'ato- 

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 miseur. Un certain nombre d'autres alliages non-eutectiques de fer, de cuivre, de nickel et de cobalt appartiennent à une classe qui a également un large intervalle de solidification et sont par conséquent difficiles à atomiser convenablement.

   D'autres alliages, y compris les métaux réactifs chrome, titane, zirconium, et magnésium constituent un problème à cause de leur haute réactivité avec des matières, et en particulier s'ils sont alliés avec des éléments qui augmentent leur point de fusion et augmentent leur intervalle de solidification. 



   Les brevets US supplémentaires suivants sont représentatifs de l'état de la technique dans le domaine de l'atomisation rotative : 4 069 045,3 721 511,4 140 462, 4 207 040 et le brevet du Royaume-Uni 754 180. 



   Un but de la présente invention est un procédé amélioré pour former des poudres de métal par atomisation. 



  Un autre but de la présente invention est ce procédé pour former des poudres de métal à partir de métaux hautement réactifs. Encore un autre but de la présente invention est un procédé amélioré pour former des poudres de métaux ayant de grandes zones de températures liquidus/solidus. 



   En conséquence le procédé pour produire une poudre de métal en versant du métal liquide sur la surface d'un disque en rotation où le métal est versé à une température considérablement supérieure à sa température solidus, comprend les étapes de 1) enduire le disque d'un composé stable de soit le métal à verser soit, si le métal à verser est un alliage, d'un composé stable du métal de base de cet alliage, où le composé est choisi en fonction du critère qu'il peut coexister avec ce métal à verser à la température de coulée du métal à verser, comme il est indiqué dans les diagrammes de phase des matières impliquées, et le composé a un point de fusion significativement supérieur à la température à laquelle le métal doit être versé, 2)

   verser le métal liquide sur le disque en rotation enrobé où la combinai 

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 son du liquide avec le composé se produit et une croûte stable du métal à verser est formée sur le revêtement 3) refroidir les gouttelettes liquides rejetées par le disque vers l'extérieur pour les solidifier, et 4) collecter le métal ou alliage métallique solidifié. 



   Le procédé selon la présente invention est, de pré-   férence,   prévu   pour être amoloyé pendant l'atomisation   de 1) métaux hautement réactifs (telle qu'elle est utilisée dans la description et les revendications,   l'expression"métal"dé-   signe un métal non-allié aussi bien que des alliages de ce métal, à moins qu'il ne soit mentionné autrement), et 2) ces métaux qui ont une large zone liquidus/solidus exigeant des températures de coulée d'au moins 2230F   (4000F)   et souvent 3890C (7000F) ou davantage supérieures à la température solidus de la matière à atomiser.

   Les surfaces des disques céramiques de la technique connue ne permettent pas toujours de manipuler de telles matières à cause de l'érosion de la matière céramique (du fait des réactions avec les éléments de la matière céramique) ; et dans le cas des métaux ayant un grand intervalle de solidification, la combinaison entre la   matière   céramique et le métal en fusion est empêchée et il ne se forme pas une croûte solidifiée, stable empêchant une atomisation adéquate. 



   Avec le procédé de la présente invention, le disque est enduit d'un composé qui l) est stable sous les conditions de mise en oeuvre du procédé, 2) a un point de fusion supérieur à la température de coulée de la matière à atomiser et 3) se combine avec le métal liquide versé de telle façon qu'une croûte solidifiée, stable du métal à atomiser peut se former sur la surface du composé. La combinaison est assurée dans le cas où le métal à atomiser a un intervalle de solidification élevée, en choisissant le composé de telle façon qu'un de ses éléments (désigné parfois ici comme élément primaire) est également l'élément principal du métal à atomiser. 



  L'autre ou les autres éléments (désignés ici parfois comme élément secondaire) du composé 

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 est choisi pour avoir une faible solubilité de l'élément principal de la matière à atomiser. Cependant, bien qu'une faible solubilité soit préférée (pour augmenter la probabilité que le revêtement reste intact) ceci peut ne pas être nécessaire dans tous les systèmes.

   Le critère de base est que l'élément principal du métal à atomiser peut coexister sous forme en fusion avec le composé à la température de coulée du métal, comme il est indiqué dans 
 EMI6.1 
 les diagrammes de phase des matièresimpliquées. admis que même si, à la température de coulée, l'élément secondaire du composé de revêtement est connu comme étant soluble dans l'élément principal du métal à verser, la dissolution de manière significative a peu de chance de se produire si, à la température de coulée, le diagramme de phase binaire des éléments secondaire et principal montre que le composé des deux éléments (c'est-à-dire le composé de revêtement) peut coexister avec l'élément principal du métal à atomiser. 



   Dans les cas où le métal à atomiser a un intervalle de solidification étroit mais est hautement réactif aux températures de coulée, la combinaison et la formation de croûte n'est pas normalement un problème. Plutôt, comme dans le cas précédent, le métal liquide à atomiser doit être capable de coexister avec le composé du revêtement aux températures de coulée du métal, comme il est indiqué dans les diagrammes de phase binaires des éléments impliqués. 



  Ainsi qu'il est bien connu dans la technique, on préfère, dans le but de protéger le corps du métal sousjacent du disque atomiseur contre la fusion, qu'il y ait une couche de matière céramique de faible conductivité thermique sous le composé du revêtement. En d'autres termes, on préfère que le disque ait une couche isolante de matière céramique sur son corps métallique, et que le revêtement de composé soit formé sur ou appliqué sur la couche de matière cérami- 

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 que. 



   Les buts caractéristiques et avantages précédents et autres de la présente invention seront plus apparents à la lumière de la description détaillée suivante des modes de réalisation préférés de celle-ci. 



   Selon la présente invention est ainsi qu'il est commenté ci-dessus, pour éviter les problèmes associés à l'atomisation de métaux alliés et non-alliés hautement réactifs et de ces alliages métalliques qui ont un grand intervalle de solidification (ou moins   111 C     (200 F))   le disque atomiseur est enduit d'un composé C qui comprend, comme élément primaire, le métal de base B du métal L à atomiser. (Note : le métal de base B du métal L est 
 EMI7.1 
 désigné ci-après comme étant l'élément"principal"de L. L'élément"principal"d'un métal non allié L est le métal lui-même). L'élément secondaire du composé C est désigné ici par la lettre M.

   L'élément M est d'abord choisi en fonction de ce que le composé C aura un point de fusion d'au moins   280C     (50 F)   supérieur à la température à   laquelb   L doit être versé sur le disque en rotation. De préférence 
 EMI7.2 
 le point de fusion du composé C sera d'au moins 1660C (300 F) supérieur à la température de coulée de L. 



   L'élément M est également choisi de telle façon que le composé C, dont M est une partie peut coexister avec le métal B de base en fusion à la température de coulée de L (malgré toute solubilité quelconque de M en B aux températures de mise en oeuvre du procédé) comme il est indiqué par le diagramme de phase binaire de M et B. Si C et B peuvent coexister aux températures de coulée, alors le composé C, sous forme d'un revêtement sur le disque, vraisemblablement restera stable sous les conditions de mise en oeuvre du procédé. 



   De préférence, pour augmenter la probabilité de la stabilité du composé C, l'élément M est choisi pour sa faible solubilité dans B sous les conditions de mise en oeuvre du procédé, et le composé C aura alors une solubili- 

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 té encore inférieure en B telle que le composé B soit stable dans L à la température de coulée de L. De préférence, la solubilité de M dans B sera inférieure à l0% mieux inférieure à 5% at. sous les conditions de mise en oeuvre du procédé.

   La faible solubilité à la fois du composé C et de l'élément M dans B élimine sensiblement la possibilité de réactions significatives entre L et le revêtement C lorsque L est versé sur celui-ci, malgré les températures de coulée élevées ; et, grâce à la fois au revêtement C sur le disque et parce que le métal comprend B, il se produit une combinaison immédiate entre L et le revêtement C avec formation subséquente et sensiblement instantanée d'une croûte stable de métal L. Dès que la croûte est formée, de très fines gouttelettes non-contaminées de métal L sont ensuite rejetées hors du disque en rotation. 



  Le revêtement de composé C sur le disque peut être réalisé selon l'une quelconque de deux manières. Selon un aspect de la présente invention, l'élément secondaire M à partir duquel le composé C est réalisé est d'abord appliqué sur la surface du disque, par exemple, par atomisation à l'arc plasma ou autres techniques convenables. Le métal en fusion L à atomiser est versé, par exemple pendant une coulée régulière, sur la surface du disque en rotation enrobé et forme un revêtement du composé C avec l'élément M virtuellement instantanément au début de la coulée. 



  La combinaison et la formation d'une croûte stable de métal L se produit presque instantanément après. La coulée du métal L en fusion sur le disque peut être poursuivie de manière ininterrompue pour atomiser la matière en fusion. 



  Selon une autre possibilité les disques peuvent simplement être enduits de composé C avant la coulée, par exemple par atomisation à l'arc plasma. La poudre résultant de la coulée doit être la même que le composé C soit appliqué directement sur la surface du disque avant la coulée ou 

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 qu'il soit formé durant les premières secondes de la coulée comme il est décrit ci-dessus. Dans l'un quelconque des cas, avec le procédé de la présente invention, la combinaison du métal liquide à la surface du disque est garantie et une croûte stable est formée pendant la coulée. 



  Il n'y a virtuellement aucune dissolution du revêtement du disque ni de contamination de la poudre formée, même avec des métaux hautement   réactifs aux   hautes températures de coulée. 



   Ainsi qu'il est commenté ci-dessus, le procédé selon l'invention est utile pour la fabrication de poudres métalliques à partir d'alliages de métaux qui ont une large zone de températures liquidus/solidus d'au moins 1110C   (200 F)   (c'est-à-dire zone de solidification). De nombreux alliages de Fe, Ni, Co, Cr, Mg et Al tombent dans cette catégorie.

   La formation de tels alliages métalliques en poudre par des techniques d'atomisation rotatives exige qu'ils soient versés à des températures considérablement plus élevées que leurs températures solidus ou de fusion pour que leur température dépasse leur température liquidus d'une valeur suffisamment grande (de préférence d'au moins   1110C     (200oF)).   Ceci garantit que le métal liquide pendant l'atomisation ne commence à solidifier (sauf pour au départ former une croûte stable) avant qu'il ne soit rejeté hors du disque en rotation.

   Donc, pour atomiser des alliages tels que ceux donnés dans le tableau I, le disque atomiseur peut au départ être enduit de, par exemple, Ta, Nb, Mo ou Zr, qui forment des composés hautement stables à haute température avec l'aluminium, tels que certains des composés d'aluminium indiqués dans le tableau II. Selon une autre possibilité, ces composés d'aluminium peuvent être appliqués (c'est-à-dire soudés) directement sur la surface du disque. 



   ( 

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Tableau I Alliages d'aluminium 
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<tb> 
<tb> Alliage <SEP> Liquidus <SEP> Solidus <SEP> 4T
<tb> OF <SEP>  C <SEP>  F <SEP> OC <SEP>  F <SEP>  C <SEP> 
<tb> Al-lOBe <SEP> 1832 <SEP> 1000 <SEP> 1200 <SEP> 649 <SEP> 632 <SEP> 351
<tb> Al-2Nb <SEP> 2190 <SEP> 1200 <SEP> 1223 <SEP> 662 <SEP> 967 <SEP> 538
<tb> Al-lOCo <SEP> 1635 <SEP> 890 <SEP> 1214 <SEP> 657 <SEP> 421 <SEP> 233
<tb> Al-lOCr <SEP> 1700 <SEP> 926 <SEP> 1223 <SEP> 661 <SEP> 477 <SEP> 265
<tb> Al-2 <SEP> Hf <SEP> 1630 <SEP> 890 <SEP> 1223 <SEP> 662 <SEP> 407 <SEP> 228
<tb> Al-8 <SEP> Fe <SEP> 1575 <SEP> 850 <SEP> 1210 <SEP> 655 <SEP> 365 <SEP> 195
<tb> Al-2 <SEP> Mo <SEP> 2012 <SEP> 1100 <SEP> 1355 <SEP> 737 <SEP> 367 <SEP> 363
<tb> Al-5 <SEP> Zr <SEP> 2012 <SEP> 1100 <SEP> 1223 <SEP> 661 <SEP> 789 <SEP> 499
<tb> Al-2 <SEP> V <SEP> 1832 <SEP> 1000 <SEP> 1223 <SEP> 662 <SEP> 

  609 <SEP> 338
<tb> Al-5 <SEP> Ti <SEP> 2012 <SEP> 1100 <SEP> 1224 <SEP> 665 <SEP> 788 <SEP> 435
<tb> Al-10B <SEP> 2318 <SEP> 1270 <SEP> 1787 <SEP> 975 <SEP> 531 <SEP> 295
<tb> Al-8 <SEP> Fe-1830 <SEP> 1000 <SEP> 1300 <SEP> 704 <SEP> 530 <SEP> 296
<tb> 2Mo
<tb> 
 Tableau II 
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<tb> 
<tb> Points <SEP> de <SEP> fusion <SEP> d'éléments <SEP> et <SEP> composés
<tb> Elément <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> Composés <SEP> Point <SEP> de <SEP> fusion
<tb>  F C <SEP>  F C <SEP> 
<tb> Nb <SEP> 4474 <SEP> 2468 <SEP> NbAl3 <SEP> 2925 <SEP> 1607
<tb> Nb2Al <SEP> 3403 <SEP> 1873
<tb> Mo <SEP> 4730 <SEP> 2610 <SEP> M03Al <SEP> 3902 <SEP> 2150
<tb> MoAl <SEP> 3686 <SEP> 2030
<tb> Zr <SEP> 3389 <SEP> 1865 <SEP> ZrA12 <SEP> 2997 <SEP> 1647
<tb> ZrAl3 <SEP> 2880 <SEP> 1582
<tb> ZrC <SEP> 6000 <SEP> 3316
<tb> ZrB <SEP> 5500 <SEP> 3038
<tb> Ti <SEP> 3042 <SEP> 1672 <SEP> TiAl 

  <SEP> 2682 <SEP> 1472
<tb> TiAl3 <SEP> 2448 <SEP> 1342
<tb> TiB2 <SEP> 5252 <SEP> 2900
<tb> TiC <SEP> 5600 <SEP> 3093
<tb> TiN <SEP> 5340 <SEP> 2949
<tb> B <SEP> 4172 <SEP> 2300 <SEP> AlB12 <SEP> 3758 <SEP> 2070
<tb> Ta <SEP> 5432 <SEP> 3000 <SEP> A13Ta <SEP> 2102 <SEP> 1550
<tb> AlTa2 <SEP> 3632 <SEP> 2000
<tb> 
 

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L'aluminium pur devient un liquide à environ    6600C     (1220 F).   Pour former la poudre d'aluminium par atomisation rotative, l'aluminium doit être surchauffé jusqu'à environ 8270C   (15200F).   Au-delà d'environ 9820C   (1800 F)   l'aluminium est hautement réactif avec les éléments dans les matières céramiques qui sont typiquement utilisées pour revêtir la surface des atomiseurs connus dans la technique.

   De nombreux alliages d'aluminium présentent un problème même plus ardu du fait de l'existence d'une large zone de solidification exigeant des températures de coulée plus élevées qui conduisent à une réactivité accrue. Le tableau I donne la liste des températures liquidus et solidus de divers alliages d'aluminium et la différence (4 T) entr'elles, ce qui représente la dimension de la zonede solidification. 



  Ces alliages doivent être versés à des températures d'au moins 111 C   (200 F)   supérieures à leur température liquidus. 



  Si ces alliages sont versés directement sur la surface céramique aucune croûte ou couche solidifiée ne se formera sur l'atomiseur, et donc aucun mouillage ou combinaison de l'alliage en fusion sur la surface de l'atomiseur ne se produirait. 



   Le tableau III montre la solubilité de divers éléments dans l'aluminium liquide aux diverses températures. 



  Ce tableau peut être utilisé simultanément avec le tableau II pour choisir les revêtements pour un disque qui doit être utilisé pour atomiser, par exemple, certains des alliages d'aluminium du tableau I. Nb, Mo, Zr, B, Ta, W et Ti sont les plus attrayants comme revêtements initiaux pour les disques de l'atomiseur du fait de leur faible solubilité dans l'aluminium liquide. Le tableau II montre les points de fusion de certains des composés que les éléments du tableau III formeraient après avoir été mis en contact avec l'aluminium liquide. Noter le point de fusion très élevé de ces composés. L'avantage d'utiliser ces composés comme revêtement de disque, en plus de leur point 

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 de fusion élevé,   estqu'jJssont   virtuellement non réactifs avec l'aluminium liquide.

   Les autres éléments du tableau III, notamment Co et Fe, bien que plus solubles dans l'aluminium, peuvent également être satisfaisants si le composé qu'ils forment avec l'aluminium peut coexister avec l'aluminium en fusion à la température de coulée de l'aluminium. Il n'est pas prévu que le tableau III soit la liste de tous les éléments possibles qui peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre de la présente invention. 



   Tableau III Solubilité des éléments dans l'aluminium   liquide-Pourcents   (% en poids) 
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<tb> 
<tb> Elément <SEP> 10930C <SEP> Température <SEP> 1316 <SEP> 0c <SEP> 
<tb> (2000 F) <SEP> 12040C <SEP> (22000F) <SEP> (24000F)
<tb> Nb <SEP> 0,5 <SEP> (1, <SEP> 5) <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> (2,4) <SEP> 2,0 <SEP> (6)
<tb> Mo <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> (4) <SEP> 3,0 <SEP> (7) <SEP> 4,0 <SEP> (10)
<tb> Zr <SEP> 1,7 <SEP> (5) <SEP> 3,3 <SEP> (10) <SEP> 6,0 <SEP> (18, <SEP> 5)
<tb> B <SEP> 2,5 <SEP> (5) <SEP> 4,0 <SEP> (8) <SEP> 6,0 <SEP> (12)
<tb> Ta <SEP> 7,0 <SEP> (30) <SEP> 9,0 <SEP> (40) <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP> (45)
<tb> Ti <SEP> 3,0 <SEP> (5) <SEP> 6,5 <SEP> (10)
<tb> W <SEP> 4,0 <SEP> (20) <SEP> 7,5 <SEP> (36)
<tb> Co <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> (32) <SEP> 24,0 <SEP> (41)
<tb> Fe <SEP> 16,0 <SEP> (27) <SEP> 38, <SEP> 0 <SEP> (57)

  
<tb> 
 
Dans le cas d'alliages métalliques qui sont hautement réactifs aux températures auxquelles ils doivent être versés (que ces températures soient ou non très élevées), le telle façon qu'ils réagiraient normalement avec les   revêtements   de matière céramique de l'état de la technique, La même approche peut être utilisée que dans le cas des alliages ayant une grande zone de solidification. Donc, . e disque atomiseur peut au départ être enduit d'un premier létal qui formera un composé stable avec le métal de base le l'alliage sous les conditions de mise en oeuvre du pro- : édé. Selon uneautre possibilité, de tels composés ; tables peuvent d'abord être appliqués directement sur la 

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 surface du disque.

   Le premier métal, de préférence, a une très faible solubilité dans le métal de base aux températures de coulée, mais cela n'est pas nécessaire si le composé formé peut coexister avec le métal de base aux conditions de mise en oeuvre du procédé. Par exemple, les alliages de titane et les alliages de zirconium peuvent être atomisés sur un disque comprenant un revêtement de composé formé avec le métal de base sur celui-ci, (Ti ou Zr, selon le cas) avec les éléments tels que le carbone, le bore ou l'azote. De tels composés ont tous des points de fusion supérieurs à 27600C   (5000 F).   (Voir Tableau II). Ces composés peuvent tous coexister avec les métaux de base aux températures de coulée prévues pour les métaux de base et, par conséquent devraient être stables sous les conditions de mise en oeuvre du procédé. 



   Si un métal non-allié hautement réactif (à la température de coulée) doit être atomisé, les mêmes principes sont applicables. Le disque est enduit d'une première matière qui forme un composé stable avec le métal à atomiser lorsqu' ils viennent en contact. Ou un tel composé stable peut être appliqué directement sur la surface du disque. La première matière est choisie de telle façon que le composé formé puisse coexister avec le métal à verser sous les conditionsde   mise en oeuvredu   procédé de sorte qu'une dissolution du revêtement ne se produise pas. Le composé doit avoir une température de fusion d'au moins   28 C     (500F)   et de préférence au moins 1660C   (3000F)   supérieure à la température de coulée du métal.

   Pour atomiser des métaux non alliés tels que Ti et Zr, par exemple, les composés de ces métaux avec le carbone, le bore ou l'azote peuvent être utilisés. 



   Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

Revendications : 1. Procédé pour fabriquer une poudre métallique en versant un métal liquide sur la surface d'un disque en rotation à une température d'au moins 111 C (200 F) supérieure à sa température liquidus, caractérisé par les étapes de : former un revêtement sur le disque, d'un composé C qui est stable pendant le procédé et qui comprend ce métal si ce métal n'est pas allié et qui, si ce métal est un alliage, comprend le métal de base de cet alliage, ce composé ayant un point de fusion d'au moins 280C (50 F) supérieur à la température de coulée du métal liquide et de telle façon que ce métal liquide puisse coexister avec ce composé à la température de coulée du métal liquide ;

verser un courant liquide de ce métal à former en une poudre sur le disque en rotation enrobé, à cette température de coulée de telle façon qu'une combinaison de ce métal avec le composé C se produise et une croûte stable de ce métal se forme sur le revêtement et de fines gouttelettes liquides de ce métal sont formées lorsque ce métal est rejeté hors du disque ; refroidir les gouttelettes de métal liquide après qu'elles aient quitté la surface du disque pour solidifier ces gouttelettes ; et collecter les gouttelettes solidifiées.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de former un revêtement sur le disque comprend d'abord enrober le disque d'un élément M qui forme le composé C après contact avec ce métal liquide à cette température de coulée, suivi par la coulée de ce métal liquide sur le disque en rotation enrobé de M.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre de métal à fabriquer est un alliage de titane et le composé C est choisi dans le groupe comprenant TiC, TiB2 et TiN. <Desc/Clms Page number 15>
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le métal à produire est un alliage de titane ou un alliage de zirconium et l'élément M est choisi dans le groupe comprenant le carbone et le bore.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre de métal à produire est un alliage de zirconium et le composé C est choisi dans le groupe consistant en ZrC, ZrB2 et ZrN.
6. Procédé pour fabriquer une poudre de métal en versant un alliage de métal liquide L sur la surface d'un disque en rotation où cet alliage de métal L a une zone de solidification d'au moins llloC (200oF) et comprend un métal de base B et est versé à une température de 111 C (200 F) supérieure à sa température liquidus, caractérisé par les étapes de : former un revêtement sur le disque du composé C du métal de base, lequel composé a un point de fusion d'au moins 280C (50oF) supérieur à la température à laquelle l'alliage L doit être versé et de telle façon qu'à le température de coulée le métal de base B, sous forme liquide, et le composé C peuvent coexister ;

verser un courant liquide de l'alliage L sur le disque enrobé en rotation, à cette température de coulée où la combinaison de l'alliage F avec le composé C se produit et une croûte stable de l'alliage L se forme sur le revêtement du composé C et de fines gouttelettes liquides de l'alliage L sont formées lorsque l'alliage est rejeté hors du disque ; refroidir les gouttelettes après qu'elles aient quitté le disque pour solidifier l'alliage L ; et collecter l'alliage solidifié.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le métal de base est l'aluminium.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le composé C est un composé d'aluminium et d'un élément <Desc/Clms Page number 16> choisi dans le groupe comprenant Nb, Mo, Zr, Ti, Ta et B.
9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le composé C comprend seulement des éléments qui sont solubles dans le métal de base B d'une valeur inférieure à environ 10% at. sous les conditions de mise en oeuvre du procédé.
10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le composé C comprend seulement des éléments qui sont solubles dans le métal de base B d'une valeur inférieure d'environ 5% absous les conditions de mise en oeuvre du procédé.
11. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le disque comprend une couche de matière céramique et l'étape de former un revêtement consiste à enduire audessus de la couche de matière céramique.
12. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un revêtement de composé C est formé sur le disque par atomisation à l'arc plasma du composé C sur le disque.
13. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de former un revêtement du composé C sur le disque consiste à d'abord revêtir le disque d'un élément qui formera le composé C avec le métal de base B à la température de coulée de l'alliage liquide L, suivi par cette étape de verser l'alliage liquide L sur le disque en rotation enrobé de M pour former le revêtement du composé C et ensuite former cette croûte stable de l'alliage L sur ce revêtement.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que M a une solubilité dans le métal de base B inférieure à environ 10% en poids sous les conditions de mise en oeuvre du procédé.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le métal de base B est l'aluminium, et M est choisi dans le groupe consistant en Nb, Mo, Zr, Ti, Ta et B.
16. Procédé pour produire une poudre métallique en versant un alliage de métal liquide L sur la-surface d'un <Desc/Clms Page number 17> disque en rotation où cet alliage L comprend un métal de base B et est versé à une température d'au moins lllC (2000F) supérieure à sa température liquidus caractérisé par les étapes de :

enrober le disque en rotation d'un élément M qui formera un composé C avec le métal de base B à la température à laquelle le métal L est versé, le composé C ayant un point de fusion supérieur au point de fusion de M et supérieur à la température à laquelle le métal L doit être versée, où la solubilité de la matière M dans le métal de base B est inférieure à environ 10% at. sous les conditions opératoires du procédé et la solubilité du composé C dans le métal de base B sera inférieure à la solubilité de M en B ; verser un courant liquide de métal L sur le disque en rotation enrobé de M pour former une couche solidifiée du composé C sur la surface du disque lorsque le métal L est versé ;

continuer à verse le métal L sur la couche solidifiée de sorte que la combinaison du métal L avec la couche solidifiée du composé C se produise et une croûte stable de métal L se forme sur la surface de la couche solidifiée et de fines gouttelettes liquides du métal L sont formées lorsque le métal liquide L est rejeté hors du disque ; refroidir le métal liquide L après qu'il ait quitté la EMI17.1 surface du disque pour solidifier le métal L, et collecter , llecter EMI17.2 le métal solidifié L.