铁粉(iron dust) 尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色:黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度,习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150~500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉,粒度在44~150μm为中等粉,10~44μm的为细粉,0.5~10μm的为极细粉,小于0.5μm的为超细粉。
一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉,若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备,但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉,它们由于不同的生产方式而得名。
铁(Fe)原子序数26,相对原子质量55.85,银灰色,密度7.8g/cm3,熔点1535℃,晶体结构为体心立方结构。铁由于其性质非常接近钴,价格相对钴来讲是非常便宜的,而且来源非常广泛。金属铁粉呈铁灰色,在金刚石工具中,近年来,铁基结合剂的运用发展迅速,主要是因为铁基结合剂不仅满足要求,而且具有其他结合剂无法比拟的经济性。铁粉在配方中具有双重作用,一是与金刚石形成渗碳体型碳化物;二是与其他元素合金化强化胎体。铁基结合剂的力学性能高于铜基和铝基结合剂,与金刚石的润湿性也优于铜基和铝基结合剂。铁与金刚石的附着功比钻高,铁基结合剂金刚石工具通过合理的选择胎体配方,加上恰当的烧结工艺,其胎体性能达到钴基胎体的性能指标,还可以保持金刚石有较小的强度损失,提高对金刚石的把持力。 [1]
纯的金属铁是银白色的,铁粉是黑色的,这是个光学问题,因为铁粉的表面积小,没有固定的几何形状,而铁块的晶体结构呈几何形状,因而铁块吸收一部分可见光,将另一部分可见光镜面反射了出来,显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射,能够进入人眼的可见光少,所以是黑色的。
铁粉主要用于生产粉末冶金机械零件,其主要物理性能是松装密度、流动性、成形性、颗粒形状等,这些性能主要受铁粉生产方法和其化学成分的影响。
(一)铰粉在粉末冶金结构零件制造中的应用
用粉末冶金方法制造机械零件具有节省材料与工时,易于自动化,容易组织大批量生产等优点,从而引起了普遍重视,得到了迅速发展。铁基粉末冶金机械零件在我国汽车、摩托车、家用电器、电动工具、办公机械、农业机械、机床、仪器仪表、纺织机械、冶金机械等工业部门已广泛应用,并取得了良好的技术经济效益。据不完全统计,2003年我国铁粉产量已超过10万吨,说明铁粉在机械制造业已成为一类重要的金属原料。
(二)铁粉在电焊条生产、火焰切割等方面的应用
焊条用铁粉,在整个铁粉应用中,占有一定比例(瑞典占37%),一般在焊条的药皮中加入10%~30%的铁粉可改善焊条的焊接工艺性能。
火焰切割与清理是铁粉应用的另一个重要方面。美国在这方面每年要使用约7000吨铁粉。用氢氧焰或乙炔焰切割耐火材料(如混凝土)时,将铁粉加入火焰中,可增高火焰温度,还能起助溶剂作用。