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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。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,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。
純的金屬鐵是銀白色的,鐵粉是黑色的,這是個光學(xué)問題,因?yàn)殍F粉的比表面積小,沒有固定的幾何形狀,而鐵塊的晶體結(jié)構(gòu)呈幾何形狀,因而鐵塊吸收一部分可見光,將另一部分可見光鏡面反射了出來,顯出白色;鐵粉沒吸收完的光卻被漫反射,能夠進(jìn)入人眼的可見光少,所以是黑色的。粉末冶金工業(yè)中一種最重要的金屬粉末。鐵粉在粉末冶金生產(chǎn)中用量大,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(jī)械零件,其所需鐵粉量約占鐵粉總產(chǎn)量的80%。
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,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t,MPP金屬粉末制造公司)年產(chǎn)34~37萬t。(2)歐洲14~15萬t。瑞典赫格那斯為主,魁北克其次,俄羅斯5萬t、羅馬尼亞3500t、意大利4500t。(3)Et本18~20萬t,其中出口4萬t,亞洲除Et,印度4000t,中國臺灣沒有,韓國、新加坡等都沒有鐵粉工業(yè)化生產(chǎn)的報道。
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、易于自動化、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,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。
超細(xì)鐵粉。超細(xì)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(xì)鐵粉胎體強(qiáng)度高、硬度高、焊接用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(diǎn)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,鄱陽鐵粉使結(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(diǎn)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(qiáng)化成分,例如加入適量的鎳,固溶強(qiáng)化鐵胎體;加入少量的碳、硅元素,形成Fe,C或Fe,Si強(qiáng)化鐵基胎體。