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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。通過調節噴嘴幾何尺寸,控制霧化介質及其他工藝參數,可獲得一定尺寸與形狀(球狀或不規則形狀)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性能,燒結溫度低、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,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,整個黏結金屬成分的粉末熔化,所以預合金粉末燒結涅度低,使用預合金粉末有以下顯著優點:

(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過程中金屬原子的擴散所需的激活能,降低了燒結溫度, 縮短了燒結時間,可避免金剛石高溫損傷;

(4)繞結溫度低.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%,使生產成本更低廉。

特點

鈷具有很多的優越性能.如對金剛石的把持力較好,良好的燒結性能,產品密度高,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,供貨渠道不穩定,以及在航空航天、國防工業、硬質合金與電池工業中的戰略資源地位,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,降低其燒結溫度、減少脆性相的產生,改善其成分的均勻性;

(3)產品向胎體全預合金化發展。與預合金粉發展初期主要生產基礎預合金粉不同,近期發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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