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粉末制造方法通常分為兩類:物理化學(xué)法和機械破碎法。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是:粉末顆粒不規(guī)則,體積密度中等,純度高,壓縮性好,壓實強度高,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:粉末顆粒接近球形,松散密度大,流動性好,致密強度高。主要應(yīng)用:高密度結(jié)構(gòu)件、粉末鍛造件、過濾器、電焊條。價格比較貴。
鐵粉普通將能經(jīng)過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設(shè)備,但關(guān)于一些易氧化的鐵粉則只能用JZDF氮氣維護(hù)分級機來做。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,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。
粉末冶金具有獨特的化學(xué)組成和機械、物理性能,而這些性能是用傳統(tǒng)的熔鑄方法無法獲得的。運用粉末冶金技術(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。
采用預(yù)合金粉末作為金剛石工具胎體的粘結(jié)劑的主要優(yōu)點有以下幾條。采用預(yù)合金粉末制造的金剛石工具,可以提高胎體對金剛石的包鑲能力,并且抗沖擊等性能較好,提高金剛石的利用率。預(yù)合金粉末中不含易揮發(fā)易氧化單質(zhì)元素,采用預(yù)合金粉末制造的金剛石工具,提高了胎體的致密性和均勻性,從而改善了胎體的磨損狀態(tài)。能根據(jù)工作對象性能的差異有針對性的選用不同性質(zhì)的預(yù)合金粉末,簡化了胎體配料工作。刀頭燒結(jié)溫度的高低主要取決于粘結(jié)金屬中高熔點金屬熔點的高低,預(yù)合金粉末的熔化溫度較低,熱壓溫度低,能避免燒結(jié)高溫對金剛石造成的熱損傷。
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,可有效避免鐵對金剛石的侵蝕,同時超細(xì)鐵粉胎體強度高、硬度高、焊接用水霧化超細(xì)粉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元素或合金作為黏結(jié)相,讓其在燒結(jié)過程中較早熔融,成為液相,廣東水霧化超細(xì)粉使結(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)強化成分,例如加入適量的鎳,固溶強化鐵胎體;加入少量的碳、硅元素,形成Fe,C或Fe,Si強化鐵基胎體。
自20世紀(jì)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(xué)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(xì),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。