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還原鐵粉在粉末冶金中用量大
鐵粉是粉末冶金工業中用量大、應用面廣的金屬粉末,其用量約占整個粉末冶金行業用粉量的70%~80%。鐵基粉末冶金零件主要應用在汽車上,約占整個鐵基粉末冶金零部件的一半以上,汽車所使用的粉末冶金產品,是科技含量非常高的制品,可以減輕汽車重量和降低制造成本,并具有優化汽車工業產品生產工藝、提高汽車工業競爭力的作用,目前世界上用于汽車上的粉末冶金零部件已經超過400多種。
在粉末冶金行業中,還原鐵粉的顆粒細且多內孔,呈現不規則的形狀,比表面積大,多用于低、中高密度、中高強度的粉末冶金制品以及薄壁、異性零件等, 是潤滑軸承、離合器的部件、凸輪等是不可缺少的原材料。
鄭州皓源新材料有限公司是專業生產還原鐵粉的私營獨資企業,年產中高檔還原鐵粉6000余噸,現擁有86米隧道窯一座,連續鋼帶式二次還原爐一座,推舟式還原爐一座。本廠產品規格齊全,從-20目到-300目共幾十個牌號。本廠粉末冶金用還原鐵粉具有高純度,低雜質、一致性好、壓縮性和成型性好等特點,綜合性能指標均達到或優于國家標準、產品廣泛應用于粉末冶金中高強度結構件、電焊條、金剛石工具、橡塑制品、包芯線、食用除氧劑、金屬添加劑等行業領域。
粉末冶金概念
粉末冶金是制造金屬粉末,并以金屬粉末(有時也添加少量非金屬粉末)為原料,經過混合、成形和燒結,制造材料或制品的技術。粉末冶金的本質:沒有把冶金所需的材料完全融化,而是靠粘結劑通過燒結工藝把材料組合在一起的冶金方式。
粉末冶金包括兩部分內容:
(1)制造金屬粉末(也包括合金粉末,統稱"金屬粉末")。
(2)用金屬粉末(有時也添加少量非金屬粉末)作原料,經過混合、成形和燒結,制造材料(稱為"粉末冶金材料")或制品(稱為"粉末冶金制品")。

粉末冶金制品的生產過程
粉末冶金工藝適用范圍
相比于其他冶金方法,粉末冶金適用于難熔金屬和小尺寸精密結構件。
1)從性能上看,其優點是材料致密度、均勻性能好;節材、成型效率很高、節能、綠色,且適用于難熔金屬的冶煉。比如汽車連桿用粉末冶金比熱鍛造性能好。缺點是力學性能弱一些,強度、韌性差;壓膜成本高;大件無法制備,因粉末的流動性不夠。
2)從經濟性看,粉末冶金的原材料利用率更高、能耗更低,經濟型更好。綜合看來,粉末冶金適用于高質量、特殊形態、難熔金屬、大批量、小于10公斤、復雜結構件制備。

粉末冶金應用領域
粉末冶金適用于汽車行業、裝備制造業、金屬行業、航空航天、軍事工業、儀器儀表、五金工具、電子家電等領域的零配件生產和研究,相關原料、輔料生產,各類粉末制備設備、燒結設備制造。產品包括軸承、齒輪、硬質合金刀具、模具、摩擦制品等等。軍工企業中,重型的武器裝備如穿甲彈,魚雷等,飛機坦克等剎車副均需采用粉末冶金技術生產。粉末冶金汽車零件近年來已成為為中國粉末冶金行業大的市場,約50%的汽車零部件為粉末冶金零部件。
粉末冶金技術可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油軸承、齒輪、凸輪、導桿、刀具等,是一種少無切削工藝。
(1)粉末冶金技術可以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、稀土發光材料、稀土催化劑、高溫超導材料、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構材料等)具有重要的作用。
(2)可以制備非晶、微晶、準晶、納米晶和超飽和固溶體等一系列高性能非平衡材料,這些材料具有優異的電學、磁學、光學和力學性能。
(3)可以容易地實現多種類型的復合,充分發揮各組元材料各自的特性,是一種低成本生產高性能金屬基和陶瓷復合材料的工藝技術。
(4)可以生產普通熔煉法無法生產的具有特殊結構和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分離膜材料、高性能結構陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。
(5)可以實現近凈形成和自動化批量生產,從而,可以有效地降低生產的資源和能源消耗。
(6)可以充分利用礦石、尾礦、煉鋼污泥、軋鋼鐵鱗、回收廢舊金屬作原料,是一種可有效進行材料再生和綜合利用的新技術。
粉末冶金工藝流程
1、原料粉末的制備。現有的制粉方法大體可分為兩類:機械法和物理化學法。而機械法可分為:機械粉碎及霧化法;物理化學法又分為:電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應用廣泛的是還原法、霧化法和電解法。
2、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯,并使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應用多的是模壓成型。此外還可使用3D打印技術進行胚塊的制作。
3、坯塊的燒結。燒結是粉末冶金工藝中的關鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結使其得到所要求的物理機械性能。燒結又分為單元系燒結和多元系燒結。對于單元系和多元系的固相燒結,燒結溫度比所用的金屬及合金的熔點低;對于多元系的液相燒結,燒結溫度一般比其中難熔成分的熔點低,而高于易熔成分的熔點。除普通燒結外,還有松裝燒結、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結工藝。
4、產品的后序處理。燒結后的處理,可以根據產品要求的不同,采取多種方式。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。此外,近年來一些新工藝如軋制、鍛造也應用于粉末冶金材料燒結后的加工,取得較理想的效果。
粉末冶金工藝優點和缺點
粉末冶金工藝優點:
1、用于大批量生產精密零件
粉末冶金是用于大批量生產精密零件。這是因為粉末冶金生產過程中,從混料配方、定量壓制,到各種工藝參數,都可以宏觀精確控制,使零件足以獲得高的精度,凡經復壓、復燒、精整的零件,尺寸精度可達6~5級,猶如小型的粉冶零件上萬只,甚至上10萬只,其尺寸偏差可控制在0.02mm以內。
2、用于復雜而難加工的零件。
對于大量形狀復雜、尺寸小而難以加工的零件,用粉末冶金方法容易加工成型,例如對于- -件組合燒結件,它是先將齒輪、列輪等燒結好,然后套在中心套管上復燒,乃至形成不可分割的整體。
3、節約原料,單件能耗少。
粉末冶金節約原材料、節約能源,在所有加工工藝中,粉末冶金的材料利用率高,達95%。能耗只為機加工的一半。
4、開辟了研制新材料和新產品的新途徑
粉末冶金工藝能夠根據零件的使用要求和材質性能,重新設計材料成分和配方,可獲得其它常規工藝無法獲得的組織結構和優異性能,從而加大了創造各種新材料的可能。粉末冶金油泵零件使用壽命比鋼材加工件高,粘合性好,泵油量提高12%~24%。
5、提高了模具壽命、加工質量和加工效率。
粉末冶金工具材料為提高機械加工質量,加工效率創造了良好條件。例如粉末冶金刀盤,刀頭全是硬質合金刀片,加工質量好,加工效率高。可以肯定硬質合金的出現引起機械加工的飛躍發展,滿足了切削加工自動化和精密化的需要,特別是當以碳化鈦為基,用不銹鋼和合金鋼作粘結劑的鋼結硬質合金發明之后,在跟隨機械加工和熱處理,很適宜做磨墊材料、耐磨和耐腐蝕材料。這使工作壽命大幅提高。
粉末冶金工藝缺點:
1、在沒有批量的情況下要考慮零件的大小
2、模具費用相對來說要高出鑄造模具。
還原鐵粉發貨現場視頻
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