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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(bào)道。
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。焊接用預(yù)合金化鐵粉廠家粉末冶金制造機(jī)械零件具有節(jié)省材料和工時(shí)、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,預(yù)合金化鐵粉廠家取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),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(gè)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。
純的金屬鐵是銀白色的,鐵粉是黑色的,這是個(gè)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%。
粉末冶金具有獨(dú)特的化學(xué)組成和機(jī)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(yùn)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(dǎo)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(dǎo)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。
粉末冶金(PM)是一種形狀復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)件的制造技術(shù),可以節(jié)省材料、能源和人力。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(yáng)聲器、收音機(jī)、微型電視機(jī)、錄音機(jī)、儀器儀表用軟、硬磁性元件,汽車起動和發(fā)電機(jī)用刷子,分配器用白金觸點(diǎn)(W觸點(diǎn)),汽車輪胎用防滑釘,無鉛汽油發(fā)動機(jī)排氣門座,燒結(jié)金屬油。柴油機(jī)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(yuǎn)不會達(dá)到現(xiàn)在的水平。