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铁粉是粉末冶金工业的基础原料之一,世界铁粉年产量约在85万t左右,铁粉产量的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车工业。其余铁粉用于化工、磁性材料、切割、焊条、发热材料等。产量(1)北美(加拿大QMP、美国赫格那斯、瑞典赫格那斯及所属巴西水雾化、还原铁粉各2万t,MPP金属粉末制造公司)年产34~37万t。(2)欧洲14~15万t。瑞典赫格那斯为主,魁北克其次,俄罗斯5万t、罗马尼亚3500t、意大利4500t。(3)Et本18~20万t,其中出口4万t,亚洲除Et,印度4000t,中国台湾没有,韩国、新加坡等都没有铁粉工业化生产的报道。
粉末冶金是一种通过加热压实金属粉末至低于其熔点进行金属成型过程的技术。汽车领域是粉末冶金应用的主战场,汽车零部件国产化带来粉末冶金行业快速增长。根据配方不同,焊接用水雾化超细粉粉末冶金零件的抗拉强度在170—1200MPa之间,相比传统零件制造工艺,粉末冶金零件接近最终尺寸,具有良好的光洁度,减少后续加工成本,水雾化超细粉厂家限度地减少废品损失;此外,能够生产别的工艺无法制造的复杂或独特形状的零件,并且能够控制产品的孔隙率,以此满足产品自润滑、耐磨性等方面的需求。相对传统机加工切削工艺,粉末冶金节能60%,材料利用率高达95%,是高性价比零部件的极佳选择。也作为增材制造的重要成型工艺,成为中国制造2025的重要一环。
粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越广泛。随着粉末冶金技术的不断进步,用高密度、高精度的复杂零件代替锻钢零件的应用也得到了快速发展。但由于后续处理工艺的不同,其物理性能和力学性能仍存在一些缺陷。简要介绍和分析了粉末冶金材料的热处理工艺,分析了影响因素,提出了改进措施。粉末冶金材料广泛应用于现代工业,特别是在汽车工业、家电、机械设备等应用中,粉末冶金材料占有很大比例。在替代低密度、低硬度、低强度的铸铁材料方面具有明显的优势。随着粉末冶金技术的快速发展,在高硬度、高精度、高强度的精密复杂零件的应用中也逐步得到推广。
由两种或两种以上组元经部分或完全合金化而形成的金属粉末。合金粉末按成分分类主要有铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、钴合金粉、铝合金粉、钛合金粉和贵重金属合金粉等。硬质合金由硬质基体和黏结金属两部分组成。硬质合金是一种优良的工具材料,主要用于切削工具、金属成型工具、表面耐磨材料以及高刚性结构部件。硬质基体采用难熔金属化合物,主要是碳化钨和碳化钛,还有碳化钽、碳化铌和碳化钒等,保证合金具有较高的硬度和耐磨性。黏结金属用铁族金属及其合金,以钴为主,使合金具有一定的强度和韧度。
粉末制造方法通常分为两类:物理化学法和机械破碎法。铁粉的还原法、雾化法和电解法、制备方法和一般特性在工业上得到了广泛应用。铁矿石还原法的一般特点是:粉粒不规则、容重低、杂质含量高、压缩性稍差。主要应用:结构件,焊条,金属切削。便宜。铁鳞还原法的一般特点是:粉末颗粒不规则,体积密度中等,纯度高,压缩性好,压实强度高,烧结性能好。主要应用:结构件,焊条,金属切削。便宜。雾化法,一般特点:粉末颗粒接近球形,松散密度大,流动性好,致密强度高。主要应用:高密度结构件、粉末锻造件、过滤器、电焊条。价格比较贵。