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預合金粉末制造方法及其特點

2019-10-08

預合金化鐵粉制造方法分為霧化法、濕法冶金法、機械合金化法。

高壓霧化法

預合金粉末高壓霧化法是按照設計好的胎體配比,在燒結(jié)之前預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。

濕法冶金法

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

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。


預合金化鐵粉如何選擇


優(yōu)點

預合金粉末由于每個粉末顆粒都包含組成合金的各種金屬元素,因此預合金粉成分均勻性相當好。由于其共熔點比合金中單元素熔點要低得多,在燒結(jié)過程中,只要溫度達到預合金粉末的液相線以上一點時,整個黏結(jié)金屬成分的粉末熔化,所以預合金粉末燒結(jié)涅度低,使用預合金粉末有以下顯著優(yōu)點:

(1)預合金粉刀頭比機械混合粉末刀頭元素分布均勻,從根本上避免了成分偏析;

(2)預合金粉合金化充分,組織均勻,大大提高了燒結(jié)制品的抗壓、抗彎強度,易于滿足金剛石制品胎體性能要求;

(3)由于預先合金化大大降低了燒結(jié)過程中金屬原子的擴散所需的激活能,降低了燒結(jié)溫度, 縮短了燒結(jié)時間,可避免金剛石高溫損傷;

(4)繞結(jié)溫度低.降低了能耗,有利于降低成本;

(5)減少了石墨模具消耗,也有利于降低成本;

(6)預合金粉抗氧化能力強,燒結(jié)性能好;

(7)預合金粉胎體具有高硬度和高沖擊強度;

(8)預合金粉可據(jù)高對金剛石的把持力,金剛石突出高,從而提高金剛石工具的鋒利度,延長工具的使用壽命 ;

(9)在切割性能相同的情況下,使用預合金粉可降低金剛石濃度15%~20%,使生產(chǎn)成本更低廉。

特點

鈷具有很多的優(yōu)越性能.如對金剛石的把持力較好,良好的燒結(jié)性能,產(chǎn)品密度高,與其他金屬粉末的相容性較好,在金剛石工具預合金粉末中得到了廣泛應用,但由于其價格昂貴,供貨渠道不穩(wěn)定,以及在航空航天、國防工業(yè)、硬質(zhì)合金與電池工業(yè)中的戰(zhàn)略資源地位,因此近年來金剛石工具預合金粉的研制與生產(chǎn)主要集中在代鈷預合金粉,其具有下列特點:

(1) 預合金粉末在化學組分上向低鈷與無鈷胎發(fā)展,以進一步降低成本與提高性價比。

(2) 預合金粉末的使用性能進一步完善與提高。如采用各種方法提高預合金粉的密度、沖擊強度與硬度,降低其燒結(jié)溫度、減少脆性相的產(chǎn)生,改善其成分的均勻性;

(3)產(chǎn)品向胎體全預合金化發(fā)展。與預合金粉發(fā)展初期主要生產(chǎn)基礎(chǔ)預合金粉不同,近期發(fā)展的預合金粉都是針對特定的用途,不用添加其他粉末的全預合金粉胎體。


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