制粉工藝是粉末冶金的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),產(chǎn)出的金屬粉末粒度、形狀與純度,直接影響后續(xù)成型、燒結(jié)環(huán)節(jié)的效果,進而決定零部件性能,需根據(jù)目標(biāo)材料特性選擇適配工藝。
主流制粉工藝中,霧化法應(yīng)用廣泛。該方法通過高壓氣體或液體沖擊熔融金屬,使其破碎成細小液滴,冷卻后形成粉末。霧化法可用于銅、鋁、鐵等多種金屬及合金制粉,產(chǎn)出的粉末球形度高、粒度分布均勻,適合制造高精度零部件。其中,氣體霧化適合高熔點金屬,液體霧化則在低熔點合金制粉中更具成本優(yōu)勢。
還原法多用于鐵、鎢等金屬粉末制備。以鐵粉末為例,通常將鐵礦石或氧化鐵與還原劑混合,在高溫環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),去除氧元素,得到金屬鐵粉末。還原法產(chǎn)出的粉末純度較高,但粒度相對粗大,需后續(xù)研磨處理,適合對純度要求高、精度要求適中的零部件生產(chǎn)。
此外,機械研磨法通過研磨設(shè)備對金屬塊、金屬屑進行破碎研磨,獲得粉末。該方法操作簡單,可處理多種金屬廢料,實現(xiàn)資源回收,但粉末形狀不規(guī)則,易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力,需通過退火處理改善性能,適合對粉末形狀要求不高的低成本零部件制造。
選擇合適的制粉工藝,能為粉末冶金后續(xù)環(huán)節(jié)奠定良好基礎(chǔ),保障金屬零部件質(zhì)量穩(wěn)定,適配汽車、電子、醫(yī)療器械等多領(lǐng)域的生產(chǎn)需求。
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