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金屬基體是能夠固定金屬摩擦組元和潤(rùn)滑組元的顆粒物,減少零件在滑動(dòng)時(shí)保持原狀。而利用粉末冶金摩擦材料在強(qiáng)度上、耐磨性能上大大的提高,利用粉末冶金可以更好的參與摩擦,具有適度的磨損,并把摩擦熱傳導(dǎo)出去。當(dāng)零件密度提高,基體強(qiáng)度就會(huì)跟著提高,但是利用粉末冶金的觀點(diǎn)來(lái)看,并不是強(qiáng)度越高就會(huì)越好。當(dāng)強(qiáng)度低了,實(shí)際的接觸面積就會(huì)變大,摩擦的系數(shù)就會(huì)隨之變大,那么粉末冶金摩擦材料就會(huì)磨損的變小。
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。
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。水霧化純鐵粉它非常適合批量生產(chǎn)。因此,在美國(guó)和日本,汽車(chē)粉末冶金零件和汽車(chē)工業(yè)同步發(fā)展。據(jù)了解,已經(jīng)生產(chǎn)了1000多種汽車(chē)粉末冶金零件。汽車(chē)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(chē)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(chē)輪胎用防滑釘,無(wú)鉛汽油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)座,焊接用水霧化純鐵粉燒結(jié)金屬油。柴油機(jī)過(guò)濾器、重型卡車(chē)剎車(chē)摩擦材料、汽車(chē)用DU、DX軸承、雙金屬襯套、汽車(chē)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(méi)有這些粉末冶金產(chǎn)品和材料,汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展就永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到現(xiàn)在的水平。
采用新型粉末冶金原材料,可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,降低制造成本。例如,Hoganas公司開(kāi)發(fā)的部分?jǐn)U散預(yù)合金化粉末(Distaloy粉末),利用這種粉末制造機(jī)械結(jié)構(gòu)零件時(shí),由于可達(dá)到較高的材料密度、強(qiáng)度及尺寸公差精度,從而可省去精整或復(fù)壓工序,可使零件的生產(chǎn)成本降低30%。特別適合于復(fù)雜形狀的零件生產(chǎn),例如VVT零件,行星齒輪架,同步器齒轂等。使用該粉料,由于其產(chǎn)品尺寸精度和穩(wěn)定性非常好,使產(chǎn)品超標(biāo)可減少50%,重量偏差可減少25%~50%,尺寸偏差可減少25%~50%,脫模力可減少15%,生產(chǎn)效率可提高10%~30%,減少機(jī)加工、質(zhì)檢和廢品方面的成本。采用易切削粉,可減少切削加工成本。采用燒結(jié)硬化粉可在燒結(jié)狀態(tài)下獲得熱處理態(tài)性能,從而減少熱處理成本。
鐵粉普通將能經(jīng)過(guò)325目的準(zhǔn)篩即粒度小于44μm的粉末稱(chēng)為亞篩粉,若要停止高精度的篩分則只能用氣流分級(jí)設(shè)備,但關(guān)于一些易氧化的鐵粉則只能用JZDF氮?dú)饩S護(hù)分級(jí)機(jī)來(lái)做。鐵粉主要包括復(fù)原鐵粉和霧化鐵粉,它們由于不同的消費(fèi)方式而得名。聚合硫酸鋁液體,將稀硫酸濃度約3%參加到硫酸亞鐵中,再參加亞硝酸鈉與磷酸亞鐵之比約3:100,通入空氣或者氧氣停止氧化,經(jīng)水解,聚合反響制得聚合硫酸鐵。應(yīng)用液體亞鐵為原料,制勝空氣作氧化劑,經(jīng)過(guò)低溫脫水、粉碎、高溫氧化、欣欣然冷卻、調(diào)聚、固化、陳化、粉碎到廢品完成。
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(dòng)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(jī)械零件具有節(jié)省材料和工時(shí)、易于自動(dòng)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(guó)已廣泛應(yīng)用于汽車(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)械等工業(yè)部門(mén),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(guó)鐵粉產(chǎn)量已超過(guò)10萬(wàn)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(lái)說(shuō),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。