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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t左右,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工業(yè)。其余鐵粉用于化工、磁性材料、切割、焊條、發(fā)熱材料等。產(chǎn)量(1)北美(加拿大QMP、美國(guó)赫格那斯、瑞典赫格那斯及所屬巴西水霧化、還原鐵粉各2萬t,MPP金屬粉末制造公司)年產(chǎn)34~37萬t。(2)歐洲14~15萬t。瑞典赫格那斯為主,魁北克其次,俄羅斯5萬t、羅馬尼亞3500t、意大利4500t。(3)Et本18~20萬t,其中出口4萬t,亞洲除Et,印度4000t,中國(guó)臺(tái)灣沒有,韓國(guó)、新加坡等都沒有鐵粉工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。
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、摩托車、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,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10萬噸,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%)。一般來說,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。
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。
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。
由兩種或兩種以上組元經(jīng)部分或完全合金化而形成的金屬粉末。焊接用超細(xì)粉生產(chǎn)廠家合金粉末按成分分類主要有鐵合金粉、銅合金粉、鎳合金粉、鈷合金粉、鋁合金粉、鈦合金粉和貴重金屬合金粉等。硬質(zhì)合金由硬質(zhì)基體和黏結(jié)金屬兩部分組成。硬質(zhì)合金是一種優(yōu)良的工具材料,主要用于切削工具、金屬成型工具、表面耐磨材料以及高剛性結(jié)構(gòu)部件。上海焊接用超細(xì)粉生產(chǎn)廠家硬質(zhì)基體采用難熔金屬化合物,主要是碳化鎢和碳化鈦,還有碳化鉭、碳化鈮和碳化釩等,保證合金具有較高的硬度和耐磨性。黏結(jié)金屬用鐵族金屬及其合金,以鈷為主,使合金具有一定的強(qiáng)度和韌度。