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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。
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t左右。水霧化鐵粉鐵粉產(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)。鄱陽焊接用水霧化鐵粉廠家其余鐵粉用于化工、磁性材料、切割、焊條、發(fā)熱材料等。世界鐵基金屬粉末生產(chǎn)的簡要狀況是:北美地區(qū)鋼鐵粉末每年43-44萬噸,日本鋼鐵粉末每年18-19.5萬噸,歐洲地區(qū)鋼鐵粉末每年15-16萬噸。用精礦粉還原的鐵粉穩(wěn)定在現(xiàn)有規(guī)模,水霧化鐵粉的產(chǎn)量在擴(kuò)大。(1)北美:34萬噸鐵粉中只有派龍河巴西生產(chǎn)的還原鐵粉總量大約在5萬噸,其余都是水霧化鐵粉。(2)歐洲:14萬噸鐵粉中只有3萬噸多是還原鐵粉。
粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)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(yùn)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(chǔ)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。
鐵粉主要用于生產(chǎn)粉末冶金機(jī)械零件。其主要物理性能有松密度、流動(dòng)性、成型性、顆粒形狀等。這些性能主要受鐵粉生產(chǎn)方法及其化學(xué)成分的影響。粉末冶金制造機(jī)械零件具有節(jié)省材料和工時(shí)、易于自動(dòng)化、易于組織批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),受到廣泛關(guān)注,發(fā)展迅速。鐵基粉末冶金機(jī)械零件在我國已廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、家用電器、電動(dòng)工具、辦公機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、儀器儀表、紡織機(jī)械、冶金機(jī)械等工業(yè)部門,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2003年我國鐵粉產(chǎn)量已超過10萬噸,表明鐵粉已成為機(jī)械制造業(yè)的重要金屬原料。焊條用鐵粉在整個(gè)鐵粉應(yīng)用中占有一定比例(瑞典占37%)。一般來說,在焊條藥皮中加入10%-30%的鐵粉可以提高焊條的焊接工藝性能。
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。