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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。
粉末冶金具有獨特的化學組成和機械、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。
主要就目前市場上應用廣的鐵粉為代表,其制備方法大概有以下幾種:霧化法;還原法;羰基法;化學沉淀法。霧化法屬于機械制粉法,是直接擊碎液體金屬或合金而制得粉末的方法,應用較廣泛,生產(chǎn)規(guī)模僅次于還原法。按分散介質(zhì)分類又可以分為:水霧化;氣霧化;油霧化。依據(jù)工藝的不同則可分為:二流霧化法;離心霧化法;其他霧化法。該方法產(chǎn)量大,工藝簡單,產(chǎn)品流動性好,但設備一次性投入大,對于制備超細粉末的冷卻速度要求高,目前市面上主要還是用于生產(chǎn)200目左右的粗鐵粉。
鐵粉是粉末冶金的重要原料。鐵粉的工業(yè)制取和應用始于20世紀20年代。當時德國生產(chǎn)的電解鐵粉和羰基鐵粉,主要用作化學工業(yè)的催化劑。30年代開始生產(chǎn)粉末冶金鐵基零件。1933年德國研究出旋渦研磨法生產(chǎn)鐵粉。1936年瑞典在海綿鐵生產(chǎn)的基礎上用還原法由磁鐵礦生產(chǎn)出低成本的鐵粉。40年代后在德、英、美等國又出現(xiàn)熔融金屬霧化法制造鐵粉,并在此基礎上迅速推進了霧化預合金(合金鋼、超合金等)粉末的生產(chǎn)。中國于1958年開始用還原法生產(chǎn)鐵粉,60年代開始用霧化法研制各種合金和合金鋼粉末。鐵粉的生產(chǎn)方法中,還原法和霧化法是主要的生產(chǎn)方法。。
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,優(yōu)質(zhì)水霧化純鐵粉廠家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,鄱陽優(yōu)質(zhì)水霧化純鐵粉廠家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。