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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。化學(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?chē)行業(yè)以及鐵磁性中大量使用。
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(chē)工業(yè)。鄱陽(yáng)粉末冶金用鐵粉廠家其余鐵粉用于化工、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。
粉末冶金工業(yè)中一種重要的金屬粉末。鐵粉在粉末冶金生產(chǎn)中用量很大,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%。還原鐵粉的主要用途有:粉末冶金制品還原鐵粉,此行業(yè)耗用還原鐵粉總量的60%~80%。電焊條用還原鐵粉,在藥皮中加入10~70%鐵粉可改進(jìn)焊條的焊接工藝并顯著提高熔敷效率。化工用還原鐵粉,主要用于化工催化劑,貴金屬還原,合金添加,銅置換等。切割不銹鋼鐵粉,在切割鋼制品時(shí),向氧-乙炔焰中噴射鐵粉,可改善切割性能,擴(kuò)大切割鋼種的范圍,提高可切割厚度。
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(wú)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(wú)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(chǔ)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。
使金屬氯化物氣體和還原性氣體在還原反應(yīng)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行接觸而生成金屬粉末后,當(dāng)使氮?dú)獾榷栊詺怏w接觸該金屬粉末進(jìn)行冷卻時(shí),在從還原反應(yīng)溫度范圍至至少800℃的范圍內(nèi),該冷卻速度在30℃/s以上。將金屬粉末急冷,借此可以抑制金屬粉末顆粒的凝集和成長(zhǎng)成二次顆粒。在還原工序中生成的金屬粉末的顆粒,其在還原工序后發(fā)生凝集而成長(zhǎng)成二次顆粒被抑制,能夠穩(wěn)定地得到粒徑例如在1μm以下的超細(xì)粉的金屬粉末。金剛石工具制造中所用的金屬粉末都是混合粉末—— 只有鈷粉除外。鈷粉在金岡4石工具燒結(jié)中單獨(dú)使用,不用添加任何其它粉末。