还原铁粉在粉末冶金领域具有关键作用,以下是其效果和应用原理:
效果
- 提高材料密度:还原铁粉颗粒形状不规则,流动性和压缩性较好,在压制过程中能紧密堆积,有效提高压坯密度,进而提升最终产品的致密度和力学性能。
- 改善材料性能:其纯度高、杂质少,可精确控制成分,通过与其他合金元素混合,能获得不同性能的合金材料,如高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性等,满足各种工程应用需求。
- 降低生产成本:采用还原铁粉进行粉末冶金生产,可近净成型复杂形状的零件,减少后续加工量,提高材料利用率,降低生产成本和生产周期。
应用原理
- 压制原理:还原铁粉在模具中受外力作用时,颗粒间相互挤压、咬合,发生弹性和塑性变形,逐渐形成具有一定形状和尺寸的压坯。由于还原铁粉的良好压缩性,能在较低压力下获得较高密度的压坯,为后续烧结奠定基础。
- 烧结原理:压坯在高温烧结过程中,还原铁粉颗粒表面的原子获得足够能量,开始扩散迁移。颗粒间形成颈部并逐渐长大,使颗粒相互连接,孔隙逐渐缩小和消失,最终形成致密的金属材料。同时,与添加的合金元素发生合金化反应,进一步改善材料的组织结构和性能。