鐵粉(iron dust) 尺寸小于1mm的鐵的顆粒集合體。顏色:黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度,習(xí)慣上分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和超細(xì)粉五個等級。粒度為150~500μm范圍內(nèi)的顆粒組成的鐵粉為粗粉,粒度在44~150μm為中等粉,10~44μm的為細(xì)粉,0.5~10μm的為極細(xì)粉,小于0.5μm的為超細(xì)粉。
一般將能通過325目標(biāo)準(zhǔn)篩即粒度小于44μm的粉末稱為亞篩粉,若要進(jìn)行更高精度的篩分則只能用氣流分級設(shè)備,但對于一些易氧化的鐵粉則只能用JZDF氮氣保護分級機來做。鐵粉主要包括還原鐵粉和霧化鐵粉,它們由于不同的生產(chǎn)方式而得名。
鐵(Fe)原子序數(shù)26,相對原子質(zhì)量55.85,銀灰色,密度7.8g/cm3,熔點1535℃,晶體結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)。鐵由于其性質(zhì)非常接近鈷,價格相對鈷來講是非常便宜的,而且來源非常廣泛。金屬鐵粉呈鐵灰色,在金剛石工具中,近年來,鐵基結(jié)合劑的運用發(fā)展迅速,主要是因為鐵基結(jié)合劑不僅滿足要求,而且具有其他結(jié)合劑無法比擬的經(jīng)濟性。鐵粉在配方中具有雙重作用,一是與金剛石形成滲碳體型碳化物;二是與其他元素合金化強化胎體。鐵基結(jié)合劑的力學(xué)性能高于銅基和鋁基結(jié)合劑,與金剛石的潤濕性也優(yōu)于銅基和鋁基結(jié)合劑。鐵與金剛石的附著功比鉆高,鐵基結(jié)合劑金剛石工具通過合理的選擇胎體配方,加上恰當(dāng)?shù)臒Y(jié)工藝,其胎體性能達(dá)到鈷基胎體的性能指標(biāo),還可以保持金剛石有較小的強度損失,提高對金剛石的把持力。 [1]
純的金屬鐵是銀白色的,鐵粉是黑色的,這是個光學(xué)問題,因為鐵粉的表面積小,沒有固定的幾何形狀,而鐵塊的晶體結(jié)構(gòu)呈幾何形狀,因而鐵塊吸收一部分可見光,將另一部分可見光鏡面反射了出來,顯出白色;鐵粉沒吸收完的光卻被漫反射,能夠進(jìn)入人眼的可見光少,所以是黑色的。
鐵粉主要用于生產(chǎn)粉末冶金機械零件,其主要物理性能是松裝密度、流動性、成形性、顆粒形狀等,這些性能主要受鐵粉生產(chǎn)方法和其化學(xué)成分的影響。
(一)鉸粉在粉末冶金結(jié)構(gòu)零件制造中的應(yīng)用
用粉末冶金方法制造機械零件具有節(jié)省材料與工時,易于自動化,容易組織大批量生產(chǎn)等優(yōu)點,從而引起了普遍重視,得到了迅速發(fā)展。鐵基粉末冶金機械零件在我國汽車、摩托車、家用電器、電動工具、辦公機械、農(nóng)業(yè)機械、機床、儀器儀表、紡織機械、冶金機械等工業(yè)部門已廣泛應(yīng)用,并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。據(jù)不完全統(tǒng)計,2003年我國鐵粉產(chǎn)量已超過10萬噸,說明鐵粉在機械制造業(yè)已成為一類重要的金屬原料。
(二)鐵粉在電焊條生產(chǎn)、火焰切割等方面的應(yīng)用
焊條用鐵粉,在整個鐵粉應(yīng)用中,占有一定比例(瑞典占37%),一般在焊條的藥皮中加入10%~30%的鐵粉可改善焊條的焊接工藝性能。
火焰切割與清理是鐵粉應(yīng)用的另一個重要方面。美國在這方面每年要使用約7000噸鐵粉。用氫氧焰或乙炔焰切割耐火材料(如混凝土)時,將鐵粉加入火焰中,可增高火焰溫度,還能起助溶劑作用。