水雾化铁粉与钢粉新产品的开发.docVIP

水雾化铁粉与钢粉新产品的开发? ? ? ??? 1　前言????铁粉和钢粉的生产历来在粉末冶金工业中占有重要地位,其生产工艺、产品种类、质量和产量直接影响粉末冶金工业的发展。在粉末冶金技术领域中,雾化法制取金属粉末是一种现代化的生产工艺。自1965年美国Ａ.Ｏ.Ｓｍｉｔｈ公司率先以工业规模生产水雾化铁粉以来,由于水雾化铁粉生产工艺的高灵活性和工业化生产潜力大,世界各工业国家纷纷采用和发展了水雾化铁粉和钢粉的生产工艺,并形成规模经济生产。瑞典、美国、德国、加拿大和日本等国均先后相应建立了技术先进的水雾化制取铁粉和钢粉的工业生产体系,各自拥有众多优质品牌产品系列。从近年来世界各地的发展情况看,水雾化铁粉和钢粉的产量已超过钢铁粉末总产量的半数以上,且价格往往低于还原铁粉。????鞍钢冶金粉材厂是国内唯一从德国曼内斯曼公司引进全套设备的大型水雾化铁粉和钢粉的生产厂家。建厂初期的主要产品是与德国牌号相同的ＷＰＬ200、ＷＰ200和Ｆｅ?Ｎｉ?Ｍｏ纯铁粉和预合金粉。随着近年来粉末冶金技术的飞速发展,为适应粉末原料逐渐向“用途专一,品种多样”的发展方向转化和市场竞争的需要,我厂近几年来在新产品的开发和研制上做了大量工作,由原来只能生产单一品种的水雾化铁粉,发展到现已能规模生产7大系列20多个品种的水雾化铁粉和钢粉。本文主要重点介绍低合金钢粉、无偏析混合钢粉、易切削钢粉、烧结贝氏体钢粉和阀座粉等5个系列新产品。2　新产品的主要品种????2.1　低合金钢粉具有高强度和极好热处理性能的Ｆｅ?Ｎｉ?Ｍｏ(ＦＪＳＹ200.28)和Ｆｅ?Ｍｏ低合金钢粉,是近年来在粉末冶金高强度、高密度零部件上应用较多的两种典型粉末。Ｆｅ?Ｎｉ?Ｍｏ和Ｆｅ?Ｍｏ两种典型的低合金钢粉的化学成分和工艺性能见表1。　　合金元素Ｎｉ、Ｍｏ以预合金方式加入,所以合金成分均匀,在1120℃烧结便能得到均匀合金化的组织和高的淬透性。以预合金粉方式加入得到的Ｆｅ?Ｎｉ?Ｍｏ、Ｆｅ?Ｍｏ合金粉,比用纯铁粉与Ｎｉ、Ｍｏ细粉混合得到的Ｆｅ?Ｎｉ?Ｍｏ、Ｆｅ?Ｍｏ合金粉,其抗拉强度更高,组织更均匀,热处理性能更好。预合金Ｆｅ?Ｍｏ粉在粉末冶金锻造方面有着广泛的应用。????2.2　无偏析混合粉Ｆｅ?Ｃ、Ｆｅ?Ｃｕ?Ｃ、Ｆｅ?Ｎｉ?Ｍｏ?Ｃｕ?Ｃ系无偏析混合粉,是针对国内制品厂近年的发展需要而研制出来的开包即用型粉末。铜、石墨和硬脂酸锌含量根据用户的要求进行配比,采用无偏析混合技术混合,用户开包即用,并且在使用过程中不产生偏析和石墨的飞扬。无偏析混合技术适用于我厂所有牌号铁粉。现以Ｆｅ+1.6%Ｃｕ+0.9%Ｃ+0.8%Ｚｎ.ｒ粉为例说明机械混合与无偏析混合的区别。????????(1)石墨吸附率。无偏析混合的粉末,石墨吸附率≥98%,而机械混合的粉末,石墨基本不吸附。????????(2)石墨及铜的偏析度。经过无偏析混合的粉末,其石墨及铜的偏析得到明显改善,见表2。????????(3)压制性能。由表3得知,无偏析混合不损害基体粉末的压制性能。????????(4)烧结性能。由表4可知,无偏析混合后的粉末,烧结性能得到改善。????2.3　易切削钢粉易切削钢粉用于有切削加工要求的零部件生产。目前研制开发生产的易切削钢粉有两种类型:一种是混合易切削剂型钢粉(ＱＨＭＳ);另一种是预合金易切削型钢粉(ＱＹＭＳ)。现以ＱＹＭＳ为例将其与普通雾化粉作对比实验。????????(1)化学成分及工艺性能????????预合金易切削型钢粉(ＯＹＭＳ)的化学成分及工艺性能,见表5。????　　(2)切削性能以两种材质钢粉制备直径为40ｍｍ,高80ｍｍ的圆棒,总压力为58ｔ,于1120℃烧结60ｍｉｎ。烧结后的ＱＹＭＳ圆棒,主切削力和刀具磨损度均佳于普通雾化粉烧结棒,见表6。????　　(3)烧结性能用ＱＹＭＳ雾化钢粉和普通雾化铁粉制得合金试样的烧结性能示于表7。由表7可知,ＱＹＭＳ钢粉的烧结性能已达到普通水雾化铁粉的水平。????　　(4)金相组织以两种不同材质钢粉制得合金试样的金相组织示于表8。　　由实验数据可以看出,由于易切削钢粉制品基体中含有ＭｎＳ+(ＦｅＭｎ)Ｓ,所以切削加工时的主切削力和刀具磨损均小,而力学性能与普????通铁粉制品相同。ＱＹＭＳ中硫化物的存在形态见图1。由图1可以看出易切削钢粉ＱＹＭＳ中的硫化物均匀分布在晶粒中。????2.4　贝氏体钢粉????烧结贝氏体钢粉用于生产高硬度、耐磨性好的机械零件。表9为贝氏体铁粉的化学成分和工艺性能。　　烧结贝氏体钢粉最大的特点是在1200℃还原气氛下烧结后的组织中含有贝氏体。????由ＹＨＤ01型铁粉制成的零部件,烧结后硬度为ＨＢ180,热处理后的硬度为ＨＲＣ36～42。可用于生产高硬度和耐磨的粉