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金屬基體是能夠固定金屬摩擦組元和潤(rùn)滑組元的顆粒物,減少零件在滑動(dòng)時(shí)保持原狀。而利用粉末冶金摩擦材料在強(qiáng)度上、耐磨性能上大大的提高,利用粉末冶金可以更好的參與摩擦,具有適度的磨損,并把摩擦熱傳導(dǎo)出去。當(dāng)零件密度提高,基體強(qiáng)度就會(huì)跟著提高,但是利用粉末冶金的觀點(diǎn)來看,并不是強(qiáng)度越高就會(huì)越好。當(dāng)強(qiáng)度低了,實(shí)際的接觸面積就會(huì)變大,摩擦的系數(shù)就會(huì)隨之變大,那么粉末冶金摩擦材料就會(huì)磨損的變小。
粉末冶金是一種通過加熱壓實(shí)金屬粉末至低于其熔點(diǎn)進(jìn)行金屬成型過程的技術(shù)。汽車領(lǐng)域是粉末冶金應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng),汽車零部件國(guó)產(chǎn)化帶來粉末冶金行業(yè)快速增長(zhǎng)。根據(jù)配方不同,焊接用鐵粉粉末冶金零件的抗拉強(qiáng)度在170—1200MPa之間,相比傳統(tǒng)零件制造工藝,粉末冶金零件接近最終尺寸,具有良好的光潔度,減少后續(xù)加工成本,鐵粉多少錢一噸限度地減少?gòu)U品損失;此外,能夠生產(chǎn)別的工藝無法制造的復(fù)雜或獨(dú)特形狀的零件,并且能夠控制產(chǎn)品的孔隙率,以此滿足產(chǎn)品自潤(rùn)滑、耐磨性等方面的需求。相對(duì)傳統(tǒng)機(jī)加工切削工藝,粉末冶金節(jié)能60%,材料利用率高達(dá)95%,是高性價(jià)比零部件的極佳選擇。也作為增材制造的重要成型工藝,成為中國(guó)制造2025的重要一環(huán)。
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(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,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。
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(wàn)t左右,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)。其余鐵粉用于化工、磁性材料、切割、焊條、發(fā)熱材料等。產(chǎn)量(1)北美(加拿大QMP、美國(guó)赫格那斯、瑞典赫格那斯及所屬巴西水霧化、還原鐵粉各2萬(wàn)t,MPP金屬粉末制造公司)年產(chǎn)34~37萬(wàn)t。(2)歐洲14~15萬(wàn)t。瑞典赫格那斯為主,魁北克其次,俄羅斯5萬(wàn)t、羅馬尼亞3500t、意大利4500t。(3)Et本18~20萬(wàn)t,其中出口4萬(wàn)t,亞洲除Et,印度4000t,中國(guó)臺(tái)灣沒有,韓國(guó)、新加坡等都沒有鐵粉工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。