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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(guó)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(dòng)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(wú)鉛汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門座,燒結(jié)金屬油。柴油機(jī)過(guò)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(huì)達(dá)到現(xiàn)在的水平。
為了解央高溫下鐵對(duì)金剛石的熱侵蝕,提高結(jié)合劑與金剛石的結(jié)合強(qiáng)度以及工具的自銳性,鐵基結(jié)合劑的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:鑄鐵結(jié)合劑。鑄鐵結(jié)合劑已成功用于加工陶瓷的金剛石磨輪,其主要成分是:灰口鑄鐵切削粉碎粉加羰基鐵粉。由于鑄鐵粉中含硅,通過(guò)燒結(jié)處理后使石墨球狀化,而提高了結(jié)合劑的強(qiáng)度;鑄鐵中的石墨,可防止磨削過(guò)程中的燒焊,使被加工件表面干凈,降低表面粗糙度;鑄鐵粉飽和著碳,使高溫?zé)Y(jié)時(shí)金剛石所擴(kuò)散的碳原子極少,從而抑制金剛石的劣化;羰基鐵粉可降低鑄鐵含碳量和燒結(jié)后的脆性,提高鑄鐵粉的燒結(jié)性和對(duì)金剛石的黏結(jié)力。鑄鐵結(jié)合劑磨輪較青銅基磨輪具有強(qiáng)度高,磨削比大,便于控制磨削速度,工件表面粗糙度低等優(yōu)點(diǎn)。鑄鐵結(jié)合劑還成功應(yīng)用于石材用金剛石圓鋸片。
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(wàn)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(jiǎn)要狀況是:北美地區(qū)鋼鐵粉末每年43-44萬(wàn)噸,日本鋼鐵粉末每年18-19.5萬(wàn)噸,歐洲地區(qū)鋼鐵粉末每年15-16萬(wàn)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(kuò)大。(1)北美:34萬(wàn)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(wàn)噸,其余都是水霧化鐵粉。(2)歐洲:14萬(wàn)噸鐵粉中只有3萬(wàn)噸多是還原鐵粉。
鐵是相對(duì)豐富的元素,且鐵核非常穩(wěn)定。鐵是植物和動(dòng)物生命的重要組成部分,是血紅蛋白的關(guān)鍵組成部分,純金屬鐵在商業(yè)上不經(jīng)常遇到,但通常與碳或其他金屬合金化。純金屬鐵在化學(xué)上具有很強(qiáng)的反應(yīng)性,并且迅速腐蝕,特別是在潮濕的空氣或高溫下,鐵金屬是一種銀色,有光澤的金屬,具有重要的磁性?;瘜W(xué)性質(zhì):99%至99.95%;物理性質(zhì):a)幾乎所有尺寸和形狀以及粉末顆粒直至納米顆粒,b)水霧化,片狀,片狀,海綿狀,球形,不規(guī)則的納米顆粒。典型應(yīng)用:鐵粉用于鐵,鋼的粉末冶金以及與其他金屬的組合,它們?cè)谄囆袠I(yè)以及鐵磁性中大量使用。
全套高壓水霧化制作合金粉末的設(shè)備由以下各部分所組成:熔煉部分,可選用中頻金屬熔煉爐,也可選用高頻金屬熔煉爐,爐子的容量視金屬粉末的加工量確定,可選用五十公斤的爐子,或二十公斤的爐子。霧化部分,這部分的設(shè)備是非標(biāo)設(shè)備,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠家的場(chǎng)地情況進(jìn)行設(shè)計(jì)、布置,主要有中間包:中間包在冬季生產(chǎn)時(shí),須要預(yù)先加熱;霧化器:霧化器將來(lái)自高壓水泵的高壓水,以預(yù)定的速度和角度沖擊來(lái)自中間包的金液,將其打碎成金屬液滴。在相同的水泵壓力下,霧化后細(xì)的金屬粉的數(shù)量與霧化器的霧化效率有關(guān);霧化筒體:它是進(jìn)行合金粉末霧化粉碎、冷卻、收集的地方。制得的合金粉末,為了防止其中的超細(xì)合金粉末隨水流失,霧化后應(yīng)靜置一段時(shí)間,然后放到收粉箱中。
純的金屬鐵是銀白色的,鐵粉是黑色的,這是個(gè)光學(xué)問(wèn)題,因?yàn)殍F粉的比表面積小,泉州焊接用焊條粉多少錢一噸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(lái),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。焊條粉多少錢一噸粉末冶金工業(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(chǎng)是制造機(jī)械零件,其所需鐵粉量約占鐵粉總產(chǎn)量的80%。