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鐵粉是粉末冶金工業(yè)的基礎(chǔ)原料之一,世界鐵粉年產(chǎn)量約在85萬(wàn)t左右,鐵粉產(chǎn)量的85%用于粉末冶金零件的制造,其中70%~83%的粉末冶金零件用于汽車工業(yè)。其余鐵粉用于化工、磁性材料、切割、焊條、發(fā)熱材料等。產(chǎn)量(1)北美(加拿大QMP、美國(guó)赫格那斯、瑞典赫格那斯及所屬巴西水霧化、還原鐵粉各2萬(wàn)t,MPP金屬粉末制造公司)年產(chǎn)34~37萬(wàn)t。(2)歐洲14~15萬(wàn)t。瑞典赫格那斯為主,魁北克其次,俄羅斯5萬(wàn)t、羅馬尼亞3500t、意大利4500t。(3)Et本18~20萬(wàn)t,其中出口4萬(wàn)t,亞洲除Et,印度4000t,中國(guó)臺(tái)灣沒(méi)有,韓國(guó)、新加坡等都沒(méi)有鐵粉工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。
超細(xì)鐵粉。超細(xì)鐵粉具有很高的燒結(jié)活性,熱壓燒結(jié)溫度可降低至800℃以下,可有效避免鐵對(duì)金剛石的侵蝕,同時(shí)超細(xì)鐵粉胎體強(qiáng)度高、硬度高、與金剛石耐磨匹配性好。添加合金元素。1)加入一-定量的銅、鋅、錫、磷、鐵共晶合金等低熔點(diǎn)元素或合金作為黏結(jié)相,讓其在燒結(jié)過(guò)程中較早熔融,成為液相,使結(jié)合劑具有液相燒結(jié)的特征,得到理想的致密燒結(jié)體。2)添加少量的高硬度、高熔點(diǎn)的骨架成分,如鎢、碳化鎢、金屬氧化物等,以提高結(jié)合劑的硬度和耐磨性。3)強(qiáng)化成分,例如加入適量的鎳,固溶強(qiáng)化鐵胎體;加入少量的碳、硅元素,形成Fe,C或Fe,Si強(qiáng)化鐵基胎體。
粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),它已成為解決新材料問(wèn)題的鑰匙,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。據(jù)報(bào)道,工件的形成都要經(jīng)過(guò)壓制、烘焙等工藝,但是由于技術(shù)的限制,產(chǎn)品的質(zhì)量也不是那么的理想。但是現(xiàn)在有了粉末冶金技術(shù),都不一樣了,它不僅解決了傳統(tǒng)工業(yè)焙燒存在的問(wèn)題,也為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了很大的便利,這種技術(shù)的革新使得整個(gè)行業(yè)都得到了發(fā)展。
水霧化法制作金屬粉末的工藝,有著悠久的歷史。古時(shí)候,人們將熔化了的鐵水倒入水中,使其炸裂成細(xì)小的金屬粒子,作為煉制鋼鐵的原料;直到現(xiàn)在,在民間還有人將熔化了的鉛水直接倒入水中制作鉛丸的。采用水霧化法制作粗合金粉末,其工藝原理與上面講到的讓水爆裂金屬液是一樣的,只是在粉碎的效率上有了很大的提高。高壓水霧化法制作粗合金粉末,先將粗金在熔爐中融化,熔化后的金液須過(guò)熱五十度左右,然后注入中間包中。在金液注入前開始啟動(dòng)高壓水泵,讓高壓水霧化裝置開始工件。
鐵粉是粉末冶金的主要原料。按粒度,習(xí)慣上分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和超細(xì)粉五個(gè)等級(jí)。粒度為150~500μm范圍內(nèi)的顆粒組成的鐵粉為粗粉,河北焊接用焊條粉粒度在44~150μm為中等粉,10~44μm的為細(xì)粉,0.5~10μm的為極細(xì)粉,小于0.5μm的為超細(xì)粉。一般將能通過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩即粒度小于44μm的粉末稱為亞篩粉,焊條粉廠家若要進(jìn)行更高精度的篩分則只能用氣流分級(jí)設(shè)備,但對(duì)于一些易氧化的鐵粉則只能用JZDF氮?dú)獗Wo(hù)分級(jí)機(jī)來(lái)做。鐵粉主要包括還原鐵粉和霧化鐵粉,它們由于不同的生產(chǎn)方式而得名。