粉末冶金鐵粉的生產(chǎn)工藝主要有:赫格納斯法,派隆法, QMP法, Domfer法等
1、赫格納斯法
赫格納斯法是瑞典Hoganas公司開發(fā)的固體碳一氫二步還原工藝。先將鐵精礦粉或軋鋼氧化鐵鱗與低硫焦炭屑-石灰石粉(用以脫硫:)混合還原劑間層式裝填在SiC質(zhì)還原罐內(nèi),通過隧道窯加熱至約1200°C,使鐵氧化物還原成海綿鐵。海綿鐵經(jīng)破碎成小于0.175mm(-80目)或小于0.14mm(-100目)后,鋪加于鋼帶式還原爐內(nèi),在800~900°C下以分解氨進行還原退火。退火后的燒結(jié)粉塊加以錘破,即可得到優(yōu)質(zhì)海綿鐵粉,也即二次還原鐵粉。
2、派隆法
派隆法將低碳沸騰鋼的軋鋼鐵鱗破碎至小于0.147mm后,置于多爐床焙燒爐內(nèi)在980°C下氧化成Fe2〇3。然后將Fe2〇3粉喂送至帶式爐內(nèi),在溫度不超過1050°C下通以氫氣使之還原成鐵粉。
3、低碳鋼液水霧化法
低碳鋼液水霧化法是將低碳廢鋼通過熔化造渣除去或減少磷、硅和其他雜質(zhì)元素后,通過漏嘴流入霧化器中,同時噴入高壓(約8.3MPa)水流擊碎金屬流而成液滴,液滴落入底下的水槽冷卻凝固成粉。粉末經(jīng)磁選,脫水,干燥后再送入帶式爐,在800~1000度高溫下通過氫氣再進行退火還原,即得高純度的水霧化或氣霧化鐵粉。
4、QMP法
QMP法為加拿大QuebecMetalPowder公司所開發(fā)。將高純的熔融生鐵水(含碳量約為3.3~3.8%)注入漏包,從漏嘴流下的鐵水被水平噴射的高壓水流擊碎成粒(約3.2mm)后,落入一吸入空氣的水冷容器中,使之部分氧化。經(jīng)干燥的鐵粒用球磨法加以粉碎,然后將過篩至小于0.147mm的粉末送入有分解氨氣保護的帶式爐內(nèi),在800~1050°C下利用自身所含的氧進行脫碳退火,再用分解氨氣體另行還原退火,可制得粉末冶金鐵粉。
5、Domfer法
Domfer法其原理基本上與QMP法的相似,也是霧化與還原相結(jié)合的一種工藝。所不同的是,將球磨至小于0.147mm的高碳鐵粉和相同粒度的軋鋼鐵鱗按一定的氧/碳比例(接近2)摻混后,置于鋼帶式爐內(nèi),在燒結(jié)高溫下進行反應(yīng),反應(yīng)生成的一氧化碳既是還原氣氛又可用以密封爐子。這樣,鐵鱗還原成鐵,而球磨鐵粉同時脫碳。