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主要就目前市場(chǎng)上應(yīng)用廣的鐵粉為代表,其制備方法大概有以下幾種:霧化法;還原法;羰基法;化學(xué)沉淀法。霧化法屬于機(jī)械制粉法,是直接擊碎液體金屬或合金而制得粉末的方法,應(yīng)用較廣泛,生產(chǎn)規(guī)模僅次于還原法。按分散介質(zhì)分類又可以分為:水霧化;氣霧化;油霧化。依據(jù)工藝的不同則可分為:二流霧化法;離心霧化法;其他霧化法。該方法產(chǎn)量大,工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品流動(dòng)性好,但設(shè)備一次性投入大,對(duì)于制備超細(xì)粉末的冷卻速度要求高,目前市面上主要還是用于生產(chǎn)200目左右的粗鐵粉。
粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)械、物理性能,而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無(wú)法獲得的。運(yùn)用粉末冶金技術(shù)可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等,是一種少無(wú)切削工藝。粉末冶金技術(shù)可以很大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備高性能稀土永磁材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)具有重要的作用。
粉末冶金(PM)是一種形狀復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)件的制造技術(shù),可以節(jié)省材料、能源和人力。它非常適合批量生產(chǎn)。因此,在美國(guó)和日本,汽車粉末冶金零件和汽車工業(yè)同步發(fā)展。據(jù)了解,已經(jīng)生產(chǎn)了1000多種汽車粉末冶金零件。汽車揚(yáng)聲器、收音機(jī)、微型電視機(jī)、錄音機(jī)、儀器儀表用軟、硬磁性元件,汽車起動(dòng)和發(fā)電機(jī)用刷子,分配器用白金觸點(diǎn)(W觸點(diǎn)),汽車輪胎用防滑釘,無(wú)鉛汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門座,燒結(jié)金屬油。柴油機(jī)過(guò)濾器、重型卡車剎車摩擦材料、汽車用DU、DX軸承、雙金屬襯套、汽車制造用硬質(zhì)合金工具、量具、模具。這些產(chǎn)品或材料只能采用粉末冶金技術(shù)制造。因此,沒(méi)有這些粉末冶金產(chǎn)品和材料,汽車工業(yè)的發(fā)展就永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到現(xiàn)在的水平。
超細(xì)預(yù)合金粉是一種直徑在10微米以下,由兩種或兩種以上元素組成的,在粉末的制造過(guò)程中發(fā)生合金化,并且所有的顆粒保持與標(biāo)稱含量一致的組分的金屬粉末。金剛石工具通常采用粉末冶金工藝,將金剛石顆粒與金屬胎體粉末通過(guò)熱壓或冷壓燒結(jié)而成。金剛石工具工作時(shí)必須現(xiàn)磨損掉包裹金剛石的胎體才能使金剛石顆粒露出胎體表面,作為微切削刃來(lái)工作。制造金剛石工具需要根據(jù)切割對(duì)象性能的要求選擇與之相適應(yīng)的胎體材料:既要牢固地粘結(jié)金剛石,又要以同步的速度磨損,使工具保持足夠的自銳性。研究胎體材料性能的目的就是力求不斷探索各種工藝方法,控制或調(diào)節(jié)胎體材料的性能,充分利用金剛石顆粒,使金剛石工具具有高的切割速度、長(zhǎng)的使用壽命和高的性價(jià)比。
鐵粉普通將能經(jīng)過(guò)325目的準(zhǔn)篩即粒度小于44μm的粉末稱為亞篩粉,若要停止高精度的篩分則只能用氣流分級(jí)設(shè)備,但關(guān)于一些易氧化的鐵粉則只能用JZDF氮?dú)饩S護(hù)分級(jí)機(jī)來(lái)做。優(yōu)質(zhì)預(yù)合金粉鐵粉主要包括復(fù)原鐵粉和霧化鐵粉,它們由于不同的消費(fèi)方式而得名。聚合硫酸鋁液體,將稀硫酸濃度約3%參加到硫酸亞鐵中,預(yù)合金粉多少錢一噸再參加亞硝酸鈉與磷酸亞鐵之比約3:100,通入空氣或者氧氣停止氧化,經(jīng)水解,聚合反響制得聚合硫酸鐵。應(yīng)用液體亞鐵為原料,制勝空氣作氧化劑,經(jīng)過(guò)低溫脫水、粉碎、高溫氧化、欣欣然冷卻、調(diào)聚、固化、陳化、粉碎到廢品完成。
純的金屬鐵是銀白色的,鐵粉是黑色的,這是個(gè)光學(xué)問(wèn)題,因?yàn)殍F粉的比表面積小,沒(méi)有固定的幾何形狀,而鐵塊的晶體結(jié)構(gòu)呈幾何形狀,因而鐵塊吸收一部分可見(jiàn)光,將另一部分可見(jiàn)光鏡面反射了出來(lái),顯出白色;鐵粉沒(méi)吸收完的光卻被漫反射,能夠進(jìn)入人眼的可見(jiàn)光少,所以是黑色的。粉末冶金工業(yè)中一種最重要的金屬粉末。鐵粉在粉末冶金生產(chǎn)中用量大,其耗用量約占金屬粉末總消耗量的85%左右。鐵粉的主要市場(chǎng)是制造機(jī)械零件,其所需鐵粉量約占鐵粉總產(chǎn)量的80%。