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自20世紀30年代初鐵粉開始用于粉末冶金工業(yè)以來,曾涌現(xiàn)許多鐵粉生產(chǎn)方法。由于技術(shù)和經(jīng)濟上的各種理由,其中不少方法從未超出實驗或中試階段,例如用熱氫還原氯化亞鐵的化學冶金法;另一些方法,諸如渦旋機械粉碎法(Hametag Process)、水溶液電解法、流化床氫還原法、旋轉(zhuǎn)盤霧化液態(tài)鋼法(D.P.G.Process)、空氣霧化液態(tài)生鐵法(R.Z.Process)及轉(zhuǎn)化天然氣和固體碳的聯(lián)合還原法等,經(jīng)歷了相對短時間的工業(yè)應(yīng)用,而后因出現(xiàn)其他更有競爭性的方法而不再用于鐵粉的工業(yè)生產(chǎn)。至于用羰基法生產(chǎn)的鐵粉(見羰基制粉法),因其顆粒微細,加以價格昂貴,不適用于燒結(jié)機械零件和電焊條;但其純度高、顆粒結(jié)構(gòu)特殊,顯示出優(yōu)異性能。
主要就目前市場上應(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;化學沉淀法。霧化法屬于機械制粉法,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,工藝簡單,產(chǎn)品流動性好,但設(shè)備一次性投入大,對于制備超細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。
粉末冶金是一種通過加熱壓實金屬粉末至低于其熔點進行金屬成型過程的技術(shù)。汽車領(lǐng)域是粉末冶金應(yīng)用的主戰(zhàn)場,汽車零部件國產(chǎn)化帶來粉末冶金行業(yè)快速增長。根據(jù)配方不同,粉末冶金零件的抗拉強度在170—1200MPa之間,相比傳統(tǒng)零件制造工藝,粉末冶金零件接近最終尺寸,具有良好的光潔度,減少后續(xù)加工成本,限度地減少廢品損失;此外,能夠生產(chǎn)別的工藝無法制造的復(fù)雜或獨特形狀的零件,并且能夠控制產(chǎn)品的孔隙率,以此滿足產(chǎn)品自潤滑、耐磨性等方面的需求。相對傳統(tǒng)機加工切削工藝,粉末冶金節(jié)能60%,材料利用率高達95%,是高性價比零部件的極佳選擇。也作為增材制造的重要成型工藝,成為中國制造2025的重要一環(huán)。
粉末冶金工業(yè)中一種重要的金屬粉末。鐵粉在粉末冶金生產(chǎn)中用量很大,其耗用量約占金屬粉末總消耗量的85%左右。鐵粉的主要市場是制造機械零件,其所需鐵粉量約占鐵粉總產(chǎn)量的80%。還原鐵粉的主要用途有:粉末冶金制品還原鐵粉,此行業(yè)耗用還原鐵粉總量的60%~80%。電焊條用還原鐵粉,在藥皮中加入10~70%鐵粉可改進焊條的焊接工藝并顯著提高熔敷效率。化工用還原鐵粉,主要用于化工催化劑,貴金屬還原,合金添加,銅置換等。切割不銹鋼鐵粉,在切割鋼制品時,向氧-乙炔焰中噴射鐵粉,可改善切割性能,擴大切割鋼種的范圍,提高可切割厚度。
濕法冶金法是將金屬離子在水中溶解.合金中的不同元素金屬(如鈷、銅、鐵亞鹽溶液)按正確的比例混合于溶液中形成金屬鹽,北京合金擴散粉廠家然后沉淀經(jīng)還原而獲得很細的金屬合金粉末,其粒度在10μm以下,形狀為似球形的多孔團聚體,具有很好的流動性、壓制性與良好的燒結(jié)性能,燒結(jié)溫度低、硬度高、韌性好,優(yōu)質(zhì)合金擴散粉對金剛石有很好的把持力,制成的金剛石工具切割很好。機械合金化法是將兩種或兩種以上的金屬粉未放置在高能球磨機內(nèi),通過粉未顆粒與磨球之間長時間激烈地沖擊、碰撞,使粉末顆粒反復(fù)產(chǎn)生冷焊、斷裂,使粉末顆粒中原子擴散,從而獲得合金化粉末。