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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,然后沉淀經(jīng)還原而獲得很細(xì)的金屬合金粉末,其粒度在10μm以下,形狀為似球形的多孔團(tuán)聚體,具有很好的流動(dòng)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,對(duì)金剛石有很好的把持力,制成的金剛石工具切割很好。機(jī)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(jī)內(nèi),通過粉未顆粒與磨球之間長(zhǎng)時(shí)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(kuò)散,從而獲得合金化粉末。
在金剛石圓鋸片的使用過程中,金剛石的利用率比較低,這是因?yàn)榈额^中的金剛石并非磨損失效,而是以脫落形式大量流失。傳統(tǒng)的金剛石刀頭制造是靠胎體對(duì)金剛石的把持作用固定金剛石,當(dāng)胎體被磨損到金剛石露出高度較高時(shí),金剛石會(huì)自行脫落。提高胎體與金剛石的結(jié)合力是避免金剛石早期脫落最有效的技術(shù)措施。采用預(yù)合金粉末法實(shí)現(xiàn)對(duì)金剛石的擴(kuò)散釬焊連接是提高金剛石與胎體的結(jié)合力的有效途徑。在預(yù)合金粉末中添加鉻、鈦、釩、鋯、鎳、錳等金屬一方面可以提高合金對(duì)金剛石的浸潤(rùn)性,增加金剛石的出刃高度,提高金剛石的利用率;另一方面工作,預(yù)合金粉末的化學(xué)成分穩(wěn)定,克服了機(jī)械混合粉末的比重偏析、低熔點(diǎn)金屬先熔與富集、易氧化及易揮發(fā)的金屬在燒結(jié)過程中被燒損等影響胎體性能的因素,保證了金剛石刀頭的穩(wěn)定性和一致性。
粉末制造方法通常分為兩類:物理化學(xué)法和機(jī)械破碎法。鐵粉的還原法、霧化法和電解法、制備方法和一般特性在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用。鐵礦石還原法的一般特點(diǎn)是:粉粒不規(guī)則、容重低、雜質(zhì)含量高、壓縮性稍差。主要應(yīng)用:結(jié)構(gòu)件,焊條,金屬切削。便宜。鐵鱗還原法的一般特點(diǎn)是:粉末顆粒不規(guī)則,體積密度中等,純度高,壓縮性好,壓實(shí)強(qiáng)度高,燒結(jié)性能好。主要應(yīng)用:結(jié)構(gòu)件,焊條,金屬切削。便宜。霧化法,一般特點(diǎn):粉末顆粒接近球形,松散密度大,流動(dòng)性好,致密強(qiáng)度高。主要應(yīng)用:高密度結(jié)構(gòu)件、粉末鍛造件、過濾器、電焊條。價(jià)格比較貴。
預(yù)合金粉末制造方法分為霧化法、濕法冶金法、機(jī)械合金化法。預(yù)合金粉末高壓霧化法是按照設(shè)計(jì)好的胎體配比,在燒結(jié)之前預(yù)先將各種成分的金屬熔煉成合金,然后霧化噴粉,得到所需粒度的胎體粉末。霧化法可采用水霧化或氣體霧化。氣體霧化可用空氣、氮?dú)饣驓鍤獾葰怏w,冷卻速率快,粉末晶粒細(xì),粉末收得率高,成本低。通過調(diào)節(jié)噴嘴幾何尺寸,控制霧化介質(zhì)及其他工藝參數(shù),可獲得一定尺寸與形狀(球狀或不規(guī)則形狀)的金屬粉末。
自20世紀(jì)30年代初鐵粉開始用于粉末冶金工業(yè)以來,水霧化超細(xì)粉多少錢一噸曾涌現(xiàn)許多鐵粉生產(chǎn)方法。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的各種理由,其中不少方法從未超出實(shí)驗(yàn)或中試階段,例如用熱氫還原氯化亞鐵的化學(xué)冶金法;另一些方法,諸如渦旋機(jī)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(duì)短時(shí)間的工業(yè)應(yīng)用,優(yōu)質(zhì)水霧化超細(xì)粉而后因出現(xiàn)其他更有競(jìng)爭(zhēng)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(xì),加以價(jià)格昂貴,不適用于燒結(jié)機(jī)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。