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粉末制造方法通常分為兩類:物理化學法和機械破碎法。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。
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復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,均屬于粉末燒結(jié)技術(shù),因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學科(材料和冶金,機械和力學等)的技術(shù)。尤其現(xiàn)代金屬粉末3D打印 ,集機械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學、激光技術(shù)于一身,使得粉末冶金制品技術(shù)成為跨更多學科的現(xiàn)代綜合技術(shù)。
超細鐵粉。超細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,同時超細鐵粉胎體強度高、硬度高、優(yōu)質(zhì)鐵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,萊蕪鐵粉使結(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。
水霧化法制作金屬粉末的工藝,有著悠久的歷史。古時候,人們將熔化了的鐵水倒入水中,使其炸裂成細小的金屬粒子,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,熔化后的金液須過熱五十度左右,然后注入中間包中。在金液注入前開始啟動高壓水泵,讓高壓水霧化裝置開始工件。
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。