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濕法冶金法是將金屬離子在水中溶解.合金中的不同元素金屬(如鈷、銅、鐵亞鹽溶液)按正確的比例混合于溶液中形成金屬鹽,然后沉淀經(jīng)還原而獲得很細的金屬合金粉末,其粒度在10μm以下,形狀為似球形的多孔團聚體,具有很好的流動性、壓制性與良好的燒結(jié)性能,燒結(jié)溫度低、硬度高、韌性好,對金剛石有很好的把持力,制成的金剛石工具切割很好。機械合金化法是將兩種或兩種以上的金屬粉未放置在高能球磨機內(nèi),通過粉未顆粒與磨球之間長時間激烈地沖擊、碰撞,使粉末顆粒反復(fù)產(chǎn)生冷焊、斷裂,使粉末顆粒中原子擴散,從而獲得合金化粉末。
粉末冶金(PM)是一種形狀復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)件的制造技術(shù),可以節(jié)省材料、能源和人力。超細粉它非常適合批量生產(chǎn)。因此,在美國和日本,汽車粉末冶金零件和汽車工業(yè)同步發(fā)展。據(jù)了解,已經(jīng)生產(chǎn)了1000多種汽車粉末冶金零件。汽車揚聲器、收音機、微型電視機、錄音機、儀器儀表用軟、硬磁性元件,汽車起動和發(fā)電機用刷子,分配器用白金觸點(W觸點),汽車輪胎用防滑釘,無鉛汽油發(fā)動機排氣門座,粉末冶金用超細粉燒結(jié)金屬油。柴油機過濾器、重型卡車剎車摩擦材料、汽車用DU、DX軸承、雙金屬襯套、汽車制造用硬質(zhì)合金工具、量具、模具。這些產(chǎn)品或材料只能采用粉末冶金技術(shù)制造。因此,沒有這些粉末冶金產(chǎn)品和材料,汽車工業(yè)的發(fā)展就永遠不會達到現(xiàn)在的水平。
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。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。
預(yù)合金粉末制造方法分為霧化法、濕法冶金法、機械合金化法。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、氮氣或氬氣等氣體,冷卻速率快,粉末晶粒細,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。
粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點,它已成為解決新材料問題的鑰匙,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。據(jù)報道,工件的形成都要經(jīng)過壓制、烘焙等工藝,但是由于技術(shù)的限制,產(chǎn)品的質(zhì)量也不是那么的理想。但是現(xiàn)在有了粉末冶金技術(shù),都不一樣了,它不僅解決了傳統(tǒng)工業(yè)焙燒存在的問題,也為工業(yè)生產(chǎn)帶來了很大的便利,這種技術(shù)的革新使得整個行業(yè)都得到了發(fā)展。
鐵粉主要用于生產(chǎn)粉末冶金機械零件。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,受到廣泛關(guān)注,發(fā)展迅速。鐵基粉末冶金機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、辦公機械、農(nóng)業(yè)機械、機床、儀器儀表、紡織機械、冶金機械等工業(yè)部門,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。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。