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由兩種或兩種以上組元經(jīng)部分或完全合金化而形成的金屬粉末。合金粉末按成分分類主要有鐵合金粉、銅合金粉、鎳合金粉、鈷合金粉、鋁合金粉、鈦合金粉和貴重金屬合金粉等。硬質(zhì)合金由硬質(zhì)基體和黏結(jié)金屬兩部分組成。硬質(zhì)合金是一種優(yōu)良的工具材料,主要用于切削工具、金屬成型工具、表面耐磨材料以及高剛性結(jié)構(gòu)部件。硬質(zhì)基體采用難熔金屬化合物,主要是碳化鎢和碳化鈦,還有碳化鉭、碳化鈮和碳化釩等,保證合金具有較高的硬度和耐磨性。黏結(jié)金屬用鐵族金屬及其合金,以鈷為主,使合金具有一定的強(qiáng)度和韌度。
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?dú)饩S護(hù)分級機(jī)來做。焊接用焊條粉生產(chǎn)廠家鐵粉主要包括復(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,焊接用焊條粉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。
使金屬氯化物氣體和還原性氣體在還原反應(yīng)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行接觸而生成金屬粉末后,當(dāng)使氮?dú)獾榷栊詺怏w接觸該金屬粉末進(jìn)行冷卻時,在從還原反應(yīng)溫度范圍至至少800℃的范圍內(nèi),該冷卻速度在30℃/s以上。將金屬粉末急冷,借此可以抑制金屬粉末顆粒的凝集和成長成二次顆粒。在還原工序中生成的金屬粉末的顆粒,其在還原工序后發(fā)生凝集而成長成二次顆粒被抑制,能夠穩(wěn)定地得到粒徑例如在1μm以下的超細(xì)粉的金屬粉末。金剛石工具制造中所用的金屬粉末都是混合粉末—— 只有鈷粉除外。鈷粉在金岡4石工具燒結(jié)中單獨(dú)使用,不用添加任何其它粉末。
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,金剛石會自行脫落。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金剛石的浸潤性,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,無鉛汽油發(fā)動機(jī)排氣門座,燒結(jié)金屬油。柴油機(jī)過濾器、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)不會達(dá)到現(xiàn)在的水平。
為了解央高溫下鐵對金剛石的熱侵蝕,提高結(jié)合劑與金剛石的結(jié)合強(qiáng)度以及工具的自銳性,鐵基結(jié)合劑的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面:鑄鐵結(jié)合劑。鑄鐵結(jié)合劑已成功用于加工陶瓷的金剛石磨輪,其主要成分是:灰口鑄鐵切削粉碎粉加羰基鐵粉。由于鑄鐵粉中含硅,通過燒結(jié)處理后使石墨球狀化,而提高了結(jié)合劑的強(qiáng)度;鑄鐵中的石墨,可防止磨削過程中的燒焊,使被加工件表面干凈,降低表面粗糙度;鑄鐵粉飽和著碳,使高溫?zé)Y(jié)時金剛石所擴(kuò)散的碳原子極少,從而抑制金剛石的劣化;羰基鐵粉可降低鑄鐵含碳量和燒結(jié)后的脆性,提高鑄鐵粉的燒結(jié)性和對金剛石的黏結(jié)力。鑄鐵結(jié)合劑磨輪較青銅基磨輪具有強(qiáng)度高,磨削比大,便于控制磨削速度,工件表面粗糙度低等優(yōu)點(diǎn)。鑄鐵結(jié)合劑還成功應(yīng)用于石材用金剛石圓鋸片。