粉末冶金金屬粉末中應(yīng)用**廣、產(chǎn)量*的是鋼鐵粉末,其次是銅及銅合金粉末和不銹鋼及不銹鐵粉末,金屬粉末是粉末冶金機(jī)械零件制造的基本原料。
粉末冶金材料的主要制作方法有還原法和霧化法,電解法是生產(chǎn)工業(yè)純銅粉的主要方法之一。羥基法是制造呈球狀,非常細(xì),純度很高的粉末,比如注射成型用鐵粉、鎳粉、鉬粉等。
粉末冶金原材料鐵粉主要用于生產(chǎn)機(jī)械零件,其主要物理性能是松裝密度、流動(dòng)性、成形性、顆粒形狀等,這些性能主要受原材料粉末生產(chǎn)方法和其化學(xué)成分的影響。
用粉末冶金方法制造機(jī)械零件具有節(jié)省材料與工時(shí),易于自動(dòng)化,容易組織大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),從而引起了普遍重視,得到迅速發(fā)展。粉末冶金機(jī)械零件在我國(guó)汽車(chē)、摩托車(chē)、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、石油服務(wù)行業(yè)等工業(yè)部門(mén)已廣泛應(yīng)用,并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
還原法制取的對(duì)象主要是鐵粉,用還原法制造的鐵粉價(jià)格低廉,用途廣泛,其性能可滿足一般粉末冶金零件生產(chǎn)的要求,是當(dāng)前工業(yè)用鐵粉的主要生產(chǎn)方法之一。
還原鐵粉的方法主要有兩種,固體碳還原法和氣體氫及氮還原法。
鐵的原始前身是軋鋼氧化鐵磷和鐵精礦,我國(guó)大部分還原鐵粉生產(chǎn)廠是以軋鋼氧化鐵磷為原料,各氧化鐵磷層的組成為FeO、Fe3O4、Fe2O3。氧化鐵磷進(jìn)廠后,視來(lái)源及表觀狀況而定,一般要進(jìn)行水洗,出去其中的泥沙及一些大塊雜物,烘烤與干燥,除去水分及油。干燥后的水分少于2%,并且還要進(jìn)行磁選、破碎、篩分等加工后,在用還原介質(zhì)碳、氫、氮進(jìn)行去氧還原。一般市面上的還原鐵粉按照目數(shù)分,80目和100目?jī)煞N。
粉末冶金原材料霧化法是利用高速流體直接擊碎液體金屬或合金面而制得金屬粉末的方法,應(yīng)用較廣泛。用霧化法可生產(chǎn)熔點(diǎn)低于1700℃的各種金屬及粉末。錫、銦、鉛、呂、銅、鎳、鐵以及各種鐵合金、鋁合金、鎳合金、低合金鋼、不銹鋼、高速鋼和高溫合金等都能用霧化法制成粉末。制造過(guò)濾器用的球形青銅粉、不銹鋼粉、鎳粉、幾乎全是用霧化法生產(chǎn)的。霧化法根據(jù)介質(zhì)不同可以分為,氣體霧化法和水霧化法。
霧化制取的粉末有一下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1.霧化時(shí)金屬呈熔融狀態(tài),在熔煉過(guò)程中較容易添加各種合金元素,因而可以制得各種成分的合金粉末。
2.每個(gè)顆粒的形狀、大小和結(jié)構(gòu),以及粒度分布可通過(guò)改變霧化工藝和調(diào)節(jié)工藝參數(shù),在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整
3.每個(gè)顆粒具有相同和均勻的化學(xué)成分,沒(méi)有偏析,即每個(gè)顆粒體內(nèi)不存在化學(xué)成分的微觀不均勻性。
4.霧化粉末的非金屬夾雜物較少,純度較高,適于制造高強(qiáng)度、高密度、高性能的粉末冶金制品。
5.粉末氧化的可能性主要在顆粒表面,分的氧化程度,可通過(guò)調(diào)節(jié)霧化工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,采用**的霧化裝置,嚴(yán)格的霧化工藝條件,可獲得含氧量低于0.01%的**合金粉末。
6.可制得松裝密度與振實(shí)密度較大,壓縮性能較好的粉末。
7.粉末性能重復(fù)性好,適于大批量生產(chǎn)。
8.工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備不復(fù)雜,投資少,不論規(guī)模大小,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都較合理。
9.可以采用資源豐富并廉價(jià)的原料(廢鋼、鑄鐵等)
由于霧化法制造金屬與合金粉末具有上述優(yōu)點(diǎn),所以近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。目前世界上霧化法生產(chǎn)鋼鐵粉末的增長(zhǎng)趨勢(shì)大于還原法。
**水溶液電解法生產(chǎn)銅粉和羥基法制造極細(xì)粉末顆粒的方法不做介紹,幾個(gè)粉末冶金的制粉工藝價(jià)格相差蠻大的,從低到高分別是還原法-霧化法-電解法-羥基法。羥基法的制造成本是還原法的十倍,甚至更多。
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