粉末冶金综述论文

粉末冶金综述论文（通用6篇）

篇1：粉末冶金综述论文

合金元素在Cu-PM材料中的应用研究进展

（重庆理工大学 重庆 巴南）

摘 要：在铜基粉末冶金材料中添加合金元素可以显著改善材料的性能特别是摩擦性能，烧结含合金元素的Cu-PM材料是一种有发展前景的粉末冶金材料，如添加Al、Cr、Ni等元素。本文综述了合金元素对铜基粉末冶金材料的性能和组织结构等的影响，总结了到目前为止相关领域的结论和进展，并讨论了Cu-PM材料生产现状和发展趋势。

关键词：合金元素；Cu-PM；应用；进展 引言

铜基粉末冶金摩擦材料是以铜粉为主要成分,此外含有润滑组元石墨和摩擦组元陶瓷颗粒以及强化铜基体的合金元素等多种组分。其最早出现于1929年,材料是含少量的铅、锡和石墨的铜基合金。铜基粉末冶金摩擦材料在飞机、汽车、船舶、工程机械等刹车装置上的应用发展较快,使用较成熟是在70年代之后。前苏联于1941年后成功地研制了一批铜基摩擦材料,广泛应用于汽车和拖拉机上。美国对铜基摩擦材料的研究也较多,主要是致力于基体强化,从而提高材料的高温强度和耐磨性。二十世纪初,铜基摩擦材料大多用在干摩擦条件下工作,五十年代以后,大约75%的铜基摩擦材料,均在润滑条件下工作。这些摩擦材料都是以青铜为基,以锌、铝、镍、铁等元素强化基体。由于合金元素在铜基粉末冶金材料中的良好作用，国内很多单位及个人展开了相关方面的工作并发表了论文及成果。本文就国内含合金元素的铜基粉末冶金材料的相关研究进行了论述。Cu-PM材料生产现状及国内外对比

纯铜粉末主要用电解法和雾化法生产。

电解法是借助电流的作用, 使电解液中的铜离子在阴极析出成粉的制粉过程。用电解法生产的铜粉呈表面积发达的树枝状、纯度高、压制性能优良, 是纯铜粉末的主要生产方法。相关文献表中数字表明, 我国的铜及铜基合金粉末的产量和用量与欧美等国家差距很大, 这从一个侧面说明我国铜粉生产与应用还具有十分广阔的开发空间。电解铜粉与国外产品相比, 主要差距在于:(1)产品的规格少。(2)粉末的抗氧化性不足, 国外电解铜粉可以保存一年甚至数年都不氧化变色, 而国内铜粉保存期一般不超过半年。

雾化法是借助于高压气流或水流介质的冲击作用将液态铜或其合金粉碎成粉末的工艺过程。所产生的纯铜粉末为近球形, 松装密度大, 流动性好, 但压制性能较差, 用量不及电解铜粉。由于雾化法生产成本低、效率高、对环境污染小, 是一个很有发展潜力的生产方法。

我国的铜基合金粉末的应用以粉末冶金零件为主,与国外相比主要存在两个方面的不足：(1)在新产品的开发能力方面。如美国青铜粉末公司开发了无铅可切削黄铜粉末,已形成Cu-10Zn、Cu-20Zn、Cu-30Zn 三个牌号;而且国外大公司除完全合金化的粉末外, 还普遍开发部分合金化粉末和预混合粉末, 为不同的产品和用户提供特定的粉末, 以提高产品性能, 降低生产成本, 而我国在这方面还是空白。(2)特种铜基粉末的研制和生产能力不足。特种铜基粉末一般指非结构材料中应用的铜合金粉末。这类粉末对合金的成分、纯度、粒度、粒形均有着较高的要求, 如热喷涂、钎焊、化工等领域应用的铜基粉末。目前这些高性能粉末主要是由高等学校和研究院进行研制和小批量生产试制, 还未形成成熟的牌号和批量生产能力。而且部分特殊性能的粉末还需依靠进口。合金元素添加对Cu-PM材料影响进展

3.1 Al元素在Cu-PM材料中的应用综合相关文献可知，材料的显微组织有新相生成，基体组织得到细化且晶粒分布均匀，材料整体性能得到提高。其中，黄建龙等[1]关于Al元素含量对Cu-PM材料性能的影响研究中发现在Cu-PM材料中添加铝元素后，材料的密度、孔隙度和抗压强度、摩擦因数降低，硬度和线膨胀率增加，而磨损率明显降低，同时随着Al含量的增加，材料的密度、孔隙度、抗压强度逐渐降低，线膨胀率呈上升趋势，磨损率明显降低，而摩擦因数变化不明显。杨明关于Al、Zr元素含量对Fe-18Cu-PM材料组织

和性能影响的硕士论文[2]中发现，Al元素的添加量为 0%～3%，添加Al后材料的显微组织有AlCu4 新相生成，且随着Al含量的增加，其力学性能不断提高(含铝 2%时材料的力学性能最佳),材料的摩擦因数随Al含量和转速的增加先上升后下降,在 Al量为2%时，在中高转速下摩擦材料的表面出现薄的氧化膜，这些氧化膜薄较薄且致密，在Al含量为3%时，在高转速下材料由于摩擦热的产生在表面形成氧化膜较厚，且易剥落，剥落后的氧化以磨粒的形式存在，材料的磨损以粘着和犁削为主。3.2 Cr元素在Cu-PM材料中的应用

铬是改善铜基摩擦材料摩擦磨损性能的一个重要组元，以Cr或Cr-Fe取代传统材料中的陶瓷相作为硬质相(即摩擦组元)制备铜基粉末冶金摩擦材料，可改善硬质相与基体间的结合状态从而使摩擦系数和磨损量降低。大连交通大学房顺利的学位论文[3]成果表明，铜基摩擦材料中添加铬元素有利于提高材料的硬度和致密度，且随铬含量的增加,材料的摩擦系数降低、耐磨性增加，而摩擦系数随着摩擦压力的增大整体降低,铬含量较高时,随着压力的增加,摩擦系数的降低幅度变小，磨损量随压力增加而增加,且对于铬含量较少的材料比较明显。赵翔[4]等人的研究结论为用Cr-Fe取代传统铜基粉末冶金摩擦材料中的陶瓷摩擦组元，可有效改善硬质相与基体间的结合状态，摩擦过程中硬质颗粒不易脱落,同时可改变传统摩擦材料的摩擦因数随速度提高而降低的特性，摩擦因数随转速提高呈先降低后增加的趋势，从整体上看，以 Cr-Fe为摩擦组元的摩擦材料相对于以 Al2O3为摩擦组元的材料，其摩擦因数提高12%-27%，摩擦因数稳定性提高 10%-20%，线磨损量降低20%-70%。同时以 Al2O3为摩擦组元的材料，在7000 r/min转速下摩擦后磨损表面存在脱落掉块的现象，而以Cr-Fe为摩擦组元的摩擦材料的摩擦面平整，形成的氧化膜致密、无明显脱落掉块现象。3.3 Fe元素在Cu-PM材料中的应用

由相关文献可知，粉末冶金摩擦材料中经常加入铁粉，或作为基体组元，或作为摩擦组元，或是与基体组元合金化。钟志刚等人[5]研究了Fe含量对Cu基金属陶瓷摩擦材料的摩擦磨损性能的影响，发现随Fe含量从5%增至35%, Cu基金属陶瓷摩擦材料的硬度基本呈线性增加，但 Fe对摩擦系数的提高是有限的。Fe含量的增加导致了Cu基金属陶瓷摩擦材料的耐磨性降低,并且当Fe含量大于20%时,材料的磨损性急剧降低。从摩擦磨损综合性能考虑, Fe粉可以部分替代Cu粉用以制造Cu基金属陶瓷摩擦材料,但Fe粉含量不应超过20%。陈洁等人[6] 发现Fe在铜基航空摩擦材料中起摩擦组元的作用,当Fe含量超过4%后能提高材料的摩擦系数,并且随Fe含量的增加,材料摩擦系数不断增加。低转速摩擦条件下,Fe组元起磨粒作用,使磨损量增大,降低了摩擦材料的耐磨性能。但在高速摩擦条件下,随摩擦面温度的升高,Fe参与摩擦面氧化膜工作层的形成,从而降低了磨损量,提高了材料的耐磨性。对比Fe和SiO2的作用[7]，Fe、SiO2都能提高材料的硬度,但加入SiO2降低了材料的密度。Fe、SiO2都可作为摩擦组元,但二者增摩效果不同，摩擦速度较低时SiO2能较大地提高摩擦因数,却增加了材料的磨损量;摩擦速度较高时,因表面工作膜的形成,SiO2提高摩擦因数的作用较小,磨损量也较少。Fe虽然对摩擦因数的提高作用不显著,但能有效地增加材料的耐磨性。不同转速条件下,加Fe材料的摩擦因数和磨损量的变化都较加入SiO2的材料要小。Fe、SiO2在摩擦过程中的作用机理不同,它们对材料摩擦性能的影响与本身的性质、与基体的结合能力以及表面形成的工作膜等因素有关。沈红娟的硕[8]士学位论文中得出了Fe在铜基粉末冶金材料中的作用，随着铁含量升高，磨损率增大，摩擦系数在低速时增大，高速时减小。铁含量为5%左右时摩擦材料的性能最好，具有较低的磨损率和较高的摩擦系数，且摩擦系数和磨损率稳定。对铁含量 5%的试样外加铁粉，摩擦系数在低速度时(小于2000r/min)几乎不变，在较高速度时减小。干湿摩擦相比，湿摩擦的磨损率大于干摩擦。3.4 其他元素在Cu-PM材料中的应用

姚萍屏等人关于合金元素锌/镍对铜基粉末冶金刹车材料的影响[9]的研究发现，铜基粉末冶金刹车材料中加入少量的Zn能提高材料的摩擦因数,降低材料的磨损量,但Zn含量过多则反而会降低材料的摩擦磨损性能。Zn溶入基体,对基体起到了固溶强化作用。高转速摩擦条件下,Zn能提高材料的耐磨性能。而加入少量的Ni能提高材料的摩擦因数和耐磨性能，Ni在基体中起到了固溶强化作用和细晶强化作用,改善了材料的显微结构和物理性能,从而提高了材料的摩擦磨损性能。但Zn、Ni含量不宜过高,加Ni比加Zn更有利于提高材料的综合性能。由文献[2]可知，添加Zr 后材料基体显微组织有 FeZr3新相生成，材料的组织晶粒细化，孔隙率下降，随着Zr含量的增加材料的抗压强度先上升后下降，材料的摩擦系数总体趋势呈先下降后上升的趋势。在 500r/min 的转速下材料摩擦划痕也显著小于不含Zr的材料，材料主要以磨粒磨损为主。材料在中速1500r/min转速下有第三体生成，含锆材料的由于基体组织完善，材料主要以氧化磨损为主，并掺杂少量磨粒磨损。在高速3000r/min下，材料磨损以氧化磨损和磨粒磨损及疲劳磨损为主。赵翔等人[11]的研究表明Al2O3颗粒表面镀铜能使烧结后的铜基粉末冶金摩擦材料Al2O3-Fe-Sn-C/Cu的力学性能有所改善，布氏硬度增加了12%，弹性模量提高了约7%。Al2O3颗粒镀铜使铜基粉末冶金摩擦材料Al2O3-Fe-Sn-C/Cu的摩擦磨损性能提高，摩擦系数提高了5%-10%，摩擦系数稳定性提高了13%-23%，线磨损量降低了20%-50%。Al2O3镀铜能使摩擦材料Al2O3-Fe-Sn-C/Cu在摩擦过程中于摩擦表面形成致密的氧化膜，且不易出现脱落掉块现象。Cu-PM材料研究前景及效益

4.1 研究前景

铜基粉末冶金研究显示,由于材料的用途不同,配方的侧重点也有很大的差异,材料的力学性能也不同,这似乎暗示影响摩擦材料性能的因素很多。目前,理论研究的结论很少,比如材料的动态性能,高温疲劳性能分析,刹车的热机动态藕合等等,都是一些值得研究的问题。材料应用的条件不同则可能表现出不同的性能(比如被动围压),今后研究铜基粉末冶金摩擦材料可从以下几个方面考虑:(l)摩擦时产生振动的原因分析。

(2)刹车时摩擦材料中的热应力测量,磨损测量等。(3)具有减震层的摩擦材料的抗震和除噪研究。(4)摩擦材料的高温冲击及冲击磨损性能研究。(5)材料在高速刹车时抗冲击性的1:l试验研究等。(6)摩擦材料冲击疲劳过程中的微观形变。4.2 铜基粉末冶金材料效益

4.2.1经济效益(内容数据由郑州车辆北段技术设备科提供)经估算,每吨铜基粉末冶金闸瓦的生产成本为1.3万元,每件闸瓦重SKg,成本价约40元左右。目前列车所用高磷铸铁闸瓦每件售价30元左右,复合材料闸瓦每件售价65元左右,由于铜基粉末冶金闸瓦性能优越,建议每件售价90元,即每吨售价为1.8万元。全国消耗闸瓦达5亿元以上。对中型粉末冶金厂,按年产850吨(约17万件)铜基粉末冶金闸瓦的生产能力计算,则: 铜基粉末冶金摩擦材料高温疲劳磨损和冲击性能研究年产值=年产量x售价=850x1.8=1530(万元)年利润=年产量x(售价-成本价)=805x(1.8-1.3)=25(万元)利润率=（利润/成本）x100%=425/（850x1.3）=38% 摩擦片的需求:每根轮轴上装有个制动盘,每个制动盘有2个闸片,每节车有4根轮轴,所以每节车上需用这种闸片32块,每片售价50元,一片的重量大约3Kg,即每吨售价为1.7万元。仍按年产850吨,则年产值为1445万元,年利润为340万元,利润率为31%。4.2.2社会效益

铜基粉末冶金闸瓦寿命为高磷铸铁的4倍左右,消耗850吨闸瓦(约17万件)所用资金为1530万元,相当于消耗68万件(17万件x4)高磷铸铁闸瓦,所需资金为2040万元(68万件x30元/件)。因此年产850吨铜基粉末冶金闸瓦可为国家节约资金510万元(2040万元一1530万元)。若用铜基粉末冶金闸瓦/闸片,每件闸瓦/闸片寿命约为一年。这些闸瓦/闸片若全用铜基粉末冶金闸瓦代替,每年为我国节约的资金数目是非常庞大的。另外,采用铜基粉末冶金闸瓦,由于更换次数大大减少,可省去列车检修人员的大量工作,节省列车维修时间,其间接经济效益也很可观。4.2.3环境效益

铜基粉末冶金材料配方中各组分无毒、无味,产品生产时无环境污染,而高磷铸铁生产时存在炉气、粉尘等环境污染。另外,铜基粉末冶金闸瓦使用时,可避免或减轻铸铁闸瓦制动时的噪音和火花,减轻对环境的危害。结束语

改革开放以来，我国航天行业，航空行业，汽车制造业，机械行业和电子设备制造行业等快速发展，迎合21世纪经济时代，更是呈井喷式飞速发展。行业制造中的活塞环、滑块、滑板、轴承、轴瓦及精密仪器机床导轨等零部件表面长期受交变载荷作用，其中摩擦成为影响零部件主要因素，经常会导致零部件失效甚至报废，从而一定程度上影响企业的经济效益。所以，对传统的减摩装置、减摩材料和减摩工艺提出了更新观念、引进先进技术的客观要求应运而生，粉末冶金减摩涂层就是一种防止摩擦磨损的新兴技术。粉末冶金减摩涂层就是以金属及其合金为基体，常用的基体有铁基、铜基、镁基、铝基、镍基等，用粉末冶金技术在基体表面层添加一层减摩层制成复合材料，以达到增强材料抗高温、耐磨、疲劳强度增强的目的。日本的三部隆宏等专家指出:铜基粉末冶金摩擦材料具有更优异的综合性能。随着粉末冶金工业的不断发展及市场需求的不断扩大，合金元素在Cu-PM材料中的应用将愈加成熟和广泛。

参考文献：

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篇2：粉末冶金综述论文

粉末冶金原理综述

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2015年 11 月 12日

粉末冶金原理综述

一、前言

粉末冶金是一门制造金属粉末，并以金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）为原料，经过混合成形和烧结生产金属材料、复合材料和各种类型制品的冶金工程与材料科学和机械零件制造技术。它包括两部分内容：制造金属粉末（也包括合金粉末，以下统称“金属粉末”）；用金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）作原料，经过混合、成形和烧结，制造材料（称为“粉末冶金材料”）或制品（称为“粉末冶金制品”）。近些年来, 由于一些新技术的兴起, 如机械合金化、粉末注射成形、温压成形、喷射成形、微波烧结、放电等离子烧结、自蔓延高温合成、烧结硬化等, 使得粉末冶金材料和技术得到了各国的普遍重视, 其应用也越来越广泛。目前, 粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、集成化和低成本等方向发展。

粉末冶金最突出的优点有两个：一是能够制造目前使用其他工艺无法制造或难于制造的材料和制品，如多孔、发汗、减震、隔音等材料和制品，钨、钼、钛等难熔金属材料和制品，金属-塑料、双金属等复合材料及制品。二是能够直接制造出合乎或者接近成品尺寸要求的制品，从而减少或取消机械加工，其材料利用率可以高达95%以上，它还能在一些制品中以铁代铜，做到了“省材、节能”。

二、粉末冶金特点

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。

（1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性 能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末 高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。（2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

（3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

（4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

（5）可以实现净近形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

（6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

三、粉末冶金的生产过程

（1）生产粉末。粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。

（2）压制成型。粉末在500~600MPa压力下，压成所需形状。（3）烧结。在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化，烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度的冶金产品。

（4）后处理。一般情况下，烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。

粉末制造方法主要有物理化学法和机械粉碎法两大类。前者包括还原法、电解法和羰基法等；后者包括研磨法和雾化法。还原法是用还原剂把金属氧化物中的氧夺取出来，从而得到金属粉末的一种方法。还原剂是指能够夺取氧化物中氧的物质。制取金属粉末所用的还原剂，是指能够除掉金属氧化物中氧的物质。就金属氧化物而言，凡是与其中氧的亲合力大于这种金属与氧的亲合力的物质，都称其为这种金属氧化物的还原剂。粉末还原退火的目的主要有以下三个方面：去除金属粉末颗粒表面的氧化膜；除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物；消除颗粒的加工硬化。

为了满足对粉末的各种要求，也就要有各种各样生产粉末的方法，这些方法不外乎使金属、合金或者金属化合物从固态、液态或气态转变成粉末状态。在固态下制备粉末的方法包括从固态金属与合金制取金属与合金粉末的有机械粉碎法和电化腐蚀法从固态金属氧化物及盐类制取金属与合金粉末的有还原法，从金属和非金属粉末、金属氧化物和非金属粉末制取金属化合物粉末的有还原化合法。在液态下制备粉末的方法包括：从液态金属与合金制金属与合金粉末的雾化法；从金属盐溶液臵换和还原制金属、合金以及包覆粉末的臵换法、溶液氢还原法；从金属熔盐中沉淀制金属粉末的熔盐沉淀法；从辅助金属浴中析出制金属化合物粉末的金属浴法；从金属盐溶液电解制金属与合金粉末的水溶液电解法；从金属熔盐电解制金属和金属化合物粉末的熔盐电解法。在气态下制备粉末的方法包括：从金属蒸气冷凝制取金属粉末的蒸气冷凝法；从气态金属羰基物离解制取金属、合金以及包覆粉末的羰基物热离解法；从气态金属卤化物气相还原制取金属、合金粉末以及金属、合金涂层的气相氢还原法；从气态金属卤化物沉积制取金属化合物粉末以及涂层的化学气相沉积法。

但是，从过程的实质来看，现有制粉方法大体上可归纳为两大类，即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械地粉碎，而化学成分基本上不发生变化；物理化学法是借助化学的或物理的作用，改变原材料的化学成分或聚集状态而获得粉末的。粉末的生产方法很多，从工业规模而言，应用最广泛的是还原法、雾化法和电解法；而气相沉积法和液相沉淀法在特殊应用时亦很重要。用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项：化学成分、物理性能和工艺性能。用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括以下三项：粉末的颗粒形状；粉末的粒度和粒度组成；粉末的比表面。用于粉末冶金的粉末工艺性能主要包括以下五项：松装密度；振实密度：流动性；压缩性；成形性。由于粉末的制取方法不同，其颗粒形状也不同。大体有不规则状、片状、多面体状、树枝状、粒状、球状、滴状、纤维状。粉末的粒度范围是指在两个规定的粒度之间变动的粉末颗粒的粒度。如果某粉末的粒度范围为-80+150目，就是说这些粉末的粒度等于或小于80目，而大于150目。换句话说就是，这些粉末通过了80目筛，而却通不过150目筛。

四、世界粉末冶金的发展现状

2003年全球粉末货运总量约为88万吨，其中美国占51%，欧洲18%，日本13%，其它国家和地区18%。铁粉占整个粉末总量的90%以上。从2001年起，世界铁粉市场持续增长，4年时间增加了近20%。现粉末冶金机械零件生产企业，西欧约100家，北美约140家(含内制厂30家)，日本约45家。

汽车行业仍然是粉末冶金工业发展的最大动力和最大用户。现状汽车上使用的粉末冶金零部件日趋增多，它可分为两类，一类是只能用粉末冶金法，而不能用其他方法制造的，如含油轴承、摩擦零件、多孔性金属制品、硬质合金及难熔金属制品等；另一类是烧结机械结构零件，虽可用铸造、锻造、冲压、机械加工等传统工艺制造，但采用粉末冶金法制造比较经济合理。北美平均每辆汽车粉末冶金零件用量最高，为19.5公斤，欧洲平均为9公斤，日本平均为8公斤。尽竹我国的汽车产量居世界第4位，但汽车行业对粉末冶金制品的使用和发达国家相比有很大差距。

粉末冶金铁基零件在汽车上主要应用于发动机、传送系统、ABS系统、点火装置等。汽车发展的两大趋势分别为降低能耗和环保；主要技术手段则是采用先进发动机系统和轻量化。欧洲对汽车尾气过滤为粉末冶金多孔材料又提供了很大的市场。在目前的发动机工作条件下，粉末冶金金属多孔材料比陶瓷材料具有更好的性能优势和成本优势。

特殊的粉末成形方法主要有以下五种：等静压成形；连续成形；无压成形；高能成形；注射成形。通过混粉，可使性能不同的粉末组元形成均匀的混合物，以利于压制和烧结，保证制品的材料均匀，性能稳定。混粉时间须根据对于粉料的具体要求和设备情况而定。时间过短，混合不均匀；而时间过长则会产生许多不利因素，如铁、铜等金属粉末会产生加工硬化，也会使颗粒形状和粒度分布发生变化。

制造粉末冶金模具主要零件要根据其具体使用情况，对材料的耐磨性、加工性、成本等项因素，进行综合考虑，合理选择。其硬度必须达到HRC55以上。选用碳素工具钢、合金工具钢和硬质合金等，均能满足硬度和强度方面的要求。

阴模和芯棒可采用碳素工具钢（T10A、T12A等）、合金工具钢（GCr15、Cr12、9CrSi、Cr12Mo、Cr12W、Cr12MoV、CrWMn、CrW5），高速钢（W18Cr4V、W9Cr4V、W12Cr4V4Mo），硬质合金（钢结硬质合金、YG15、YG8）；冲头可采用碳素工具钢（T8A、T10A），合金工具钢（GCr15、Cr12、9CrSi、Cr12Mo、CrWMn、CrW5）；压套可采用合金工具钢（GCr15、9CrSi、Cr12、Cr12Mo、CrWMn、CrW5）。

压制批量大的压件，须采用耐磨性好的材料，如高速钢、硬质合金等；压制批量小的压件，可采用碳素工具钢等廉价材料。压制形状复杂的压件，要用合金工具钢等易加工且热处理变形小的材料；压制铜、铅等软金属粉末，宜用碳素工具钢或合金工具钢；压制钨、钼等硬金属粉末材料，以及硬质合金、摩擦材料，须采用硬质合金材料。压制高密度压件，应采用耐磨性好的材料；对于高精度压制模，宜选用耐磨材料，且要尽可能选用硬质合金。粉末冶金压制模各主要零件的处理硬度是：阴模，要求钢件为HRC60-63，钢结硬质合金HRC64-72，硬质合金件为HRA88-90；芯棒，要求为HRC60-63，细长芯棒硬度可适当降低，机动芯棒连接处局部硬度为HRC35-40；冲头，要求为HRC56-60；压套，要求为HRC53-57。保护套，不进行热处理；或进行调质处理，硬度为HRC28-32。

烧结是粉末冶金的主要工序之一。一般是把粉末或压坯加热到其主要成分熔点的2/3～4/5的温度，使其颗粒间发生粘结等物理化学过程而成为具有所要求的材料或制品的工艺过程。烧结保护气氛一般为还原性或中性气体，如氢气、分解氨、一氧化碳、氮气和真空等。

多孔是粉末冶金材料的重要特点之一。利用这一特点，可以：制造发汗材料。即在普通粉末冶金材料孔隙中含浸低熔点物质，在高温工作时，含浸物熔化渗出，使材料“发汗”散热。这样即可用普通材料替代昂贵的耐热合金，又进一步提高耐热零件的使用温度；制造过滤材料。用以滤气、滤液和滤毒等；含浸减磨剂，制造含油和无油润滑轴承；含浸香料，制造含香工艺品等；在某些情况下用铁来代替铜、铅等有色金属。；制造减振、消音、绝热等材料；增加材料比表面，用其充当物质的载体（如携带催化剂等）。

五、粉末冶金发展趋势、（1）发展粉末制取新技术、新工艺及其过程理论。重点是超细粉末和纳米粉的制备技术，快速冷凝制备非晶、准晶和微晶粉末技术，机械合金化技术，自蔓延高温合成技术，粉末粒度、结构、形貌、成分控制技术。总的趋势是向超细、超纯、粉末特性可控方向发展。

（2）建立以“净近形成形”技术为中心的各种新型固结技术及其过程模过程理论，如粉末注射成形、挤压成形、喷射成形、温压成形、粉末锻造等。

（3）建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术。如热等静压、拟热等静压、烧结－热等静压、微波烧结、高能成形等。

（4）粉末冶金材料设计、表征和评价新技术。粉末冶金材料的孔隙特性、界面问题及强韧化机理的研究。

篇3：冶金球团焙烧工艺综述

精料和高炉合理炉料结构一直是世界各国冶金炼铁界积极研究的课题。西欧的高炉炼铁是当今世界走在最前列的, 其球团矿用量高达30~50%, 炉料结构一般采用比例为1∶1的球团矿与烧结矿相结合的形式。日本高炉的炉料结构当前主要采用73%的球团矿与27%的块矿。

我国的炼铁矿产量和用量近年来大幅度增加, 在马钢、昆钢、宝钢、攀钢等各中小型高炉普遍应用。目前具有代表性的球团厂有三家。中冶北方工程技术有限公司建设的湛江龙腾物流球团项目, 拥有自主设计的年产500万吨链箅机———回转窑球团生产线, 也是国内第一条生产碱性球团的生产线, 2009年9月投产使用。武钢矿业公司的鄂州球团厂, 投资达人民币11.7亿元建设单体规模最大的500万吨球团生产线, 采用国际先进的链箅机—回转窑—环冷机生产工艺。首钢球团厂则是开创氧化球团生产工艺:链箅机-回转窑-环冷机方式的生产厂商, 带动了国内球团生产链箅机-回转窑-环冷机工艺的普及。

国内外炼铁高炉炉料结构的发展趋势是增加球团矿用量。这与球团矿的高品位、高强度、易还原、力度均匀、高冶金性能等优点息息相关。研究资料表明, 合理的高炉炉料结构式酸性球团矿与高碱度烧结矿配伍, 可以实现增产节焦、提高经济效益的目的。

2 冶金球团焙烧工艺综述

球团与烧结是钢铁冶炼行业中作为提炼铁矿石的两种常用工艺。球团生产工艺的基本流程, 是把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后, 在加水润湿的条件下, 通过造球机滚动成球, 再经过干燥焙烧, 固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。纵观国内外采用的球团焙烧工艺, 主要有三种, 即竖炉焙烧球团、带式焙烧机焙烧球团、和链篦机-回转窑焙烧球团。

2.1 竖炉焙烧球团工艺

作为最先出现的球团焙烧, 竖炉焙烧工艺具有工艺简单、结构紧凑、投资便宜的特点。

竖炉是最早用来进行铁矿球团生产的工艺设备, 结构简单、制造材质无特殊要求、基建投资少、热效率高、操作维修方便。生球的干燥、预热、培烧、冷却主要通过矩形竖炉完成, 其结构包括炉膛、锁风卸料装置、破碎辊、球团料进口、供风喷口、燃料管道、燃料喷嘴等。炉膛由炉墙组成, 锁风卸料装置设于炉膛下端, 球团料进口在炉膛上断, 破碎辊在炉膛内中部, 燃料管道连通炉膛内部和外部, 内部分设有燃料喷嘴。竖炉工作时, 燃料通过燃料喷嘴进入炉内燃烧, 炉宽方向温度均匀, 热效率高, 焙烧带供热足, 因而球团产量高, 质量均匀。但由于本身存在的难以克服的缺陷导致的问题较多, 主要表现在产品质量差、单炉规模很难大型化、对原料的适应性差、只能使用气体燃料、冷却和除尘需进一步改善等问题。目前团焙烧工艺在国外已很少使用, 开始向带式焙烧机和链篦机-回转窑工艺所方向发展。

2.2 带式焙烧机工艺

带式焙烧工艺主要应用在细磨铁精矿球团的生产, 球团焙烧的干燥、预热、焙烧、冷却整个工艺过都在带式焙烧机上完成, 带式焙烧机的热耗可以达到最低水平, 对原料的适应性比竖炉强, 能适应扩大生产规模的要求和实现大型化的要求, 已达到750m2, 单机产量达500万t以上。带式焙烧机工艺具有工艺过程简单、结构紧凑、设备吨位轻等特点, 具有占地面积小、工程量少、焙烧气体易于循环利用、热耗和电耗降低的特点。

尽管带式焙烧机工艺是一种较为成熟的球团生产工艺, 但也存在一些缺陷, 如对原料的稳定性要求比较高, 成品球团的质量不均匀、必须使用高热值的煤气和重油作燃料等。因此, 一般适合于大型矿业公司和原料供应长期相当稳定的钢铁厂。

2.3 链篦机+回转窑工艺

链篦机-回转窑工艺的流程包括精矿配料、精矿干燥、辊压、膨润土与灰尘配料、混合、造球、生球布料、生球干燥、预热、氧化焙烧、冷却及成品输出等部分。这种工艺依靠三个设备进行成品球团的生产, 干燥和预热环节在链篦机上实现;高温焙烧环节在回转窑中进行;冷却在环冷机中完成。能适当降低设备总体材质的耐高温性能要求, 使设备比较容易实现既定的热工制度, 而且对原料的适应性更强, 适应于褐铁矿、菱铁矿和赤铁矿、磁铁矿, 即使在原料性质有所变化的情况下, 也可调整三个设备的速度来适应。除使用煤气和重油外, 还可以使用煤粉。产品球团的总体质量更为均匀。

链篦机-回转窑工艺的局限在于工艺和设备设计较为复杂, 在回转窑操作过程中, 窑内粉末量多、温度过高的情况下会产生粘结、结块和结圈现象, 热效率稍差。

3 我国冶金球团焙烧工艺选择

选择和采用什么样的焙烧工艺关系到一个球团厂产品质量的优劣。我国铁矿资源的特点是贫矿和复合矿多, 适合发展球团矿。目前, 我国球团矿的产量已逾亿吨, 成为世界上球团矿的生产大国。球团矿具有节能环保的优势, 且适合我国铁矿资源的特点, 应大力发展球团矿。球团生产工艺的选择, 在我国原料来源的稳定性较差, 原油和燃气的资源有限, 需要直接用煤作燃料以及设备质量、材质难以保证的状态下, 采用链篦机-回转窑工艺, 更利于降低成本与能耗, 提高高炉的利用系数, 进而提升企业的经济效益。

摘要：本文在分析冶金球团生产现状的基础上, 对目前国内外焙烧球团矿的三种球团焙烧工艺进行评析, 指并出适合我国实际的球团焙烧工艺。

关键词：冶金球团,焙烧工艺,综述

参考文献

[1]邓德君.我国带式焙烧机氧化球团生产现状[J].中国科技纵横, 2011.

[2]王纪英.球团生产工艺和球团技术发展展望[J].工程与技术, 2011.

[3]潘成, 白晨光, 吕学伟等.硅镁型红土镍矿球团焙烧固结机制研究[J].稀有金属, 2011.

篇4：粉末冶金综述论文

【摘要】 随着科技的进步及环保工作者的不懈努力，综合性能更切优越的除尘设备将相继涌现，必将为现代冶金行业文明生产和环保事业做出新的贡献。

【关键词】 冶金行业；除尘设备；工作原理

随着人们生活水平的日益提高，对企业的环境治理越来越关注。一般冶金企业的环保投资，要占固定资产投资的12％～16％（发达国家达到20％以上），目前绝大多数冶金企业还未达到这个水平。

一、冶金烟尘治理之难点

冶金企业的主要排放尘源是：破碎机、洪干机、磨机＼高炉、转炉等。另外，输送设备、库顶、库底，进、出科口等是产生扬尘的尘源。其中，治理难度最大的当数冶金废气，在其烟气“湿、蚀、变”的特殊工况。绝大多数冶金企业，由于资金紧张及观念上的原因等，投资少，给废气的治理带来难度。

二、生产过程收尘技术及设备工作原理

1、高炉煤气干法脉冲袋式除尘器

由荒煤气主管来的荒煤气(260度)经支管进入袋式除尘器的下部箱休，进行机械分离之后，煤气向上经布袋过滤，微细粉尘附着在滤袋外表面，净煤气通过滤袋汇集到上箱体，经净煤气支管，主管时入热风炉等使用。当过滤到一定时间后，随着滤袋表面的粉尘增加，除尘器阻力上升，当阻力上升到一定数值时，电气控制系统发出清灰信号，出口支管气管从袋口喷入，滤袋急速扩线，滤袋外表面的粉尘被拦落下来，落入下部锥形灰斗，最后一个脉冲阀喷吹结束，除尘器继续保持静止状态，使筒体内较细的粉尘有一个静止沉降的过程，此过程结束，出口支管气动蝶阀和上球阀开启，除尘器进入正常过滤状态，同时下部球阀开启经叶轮给料机，完成了一个箱体的清灰过程，上述过程中各个阀门的开启与关闭，单箱体相对粉尘浓度的测试，都由PLC系统控制，这样周而复始的工作，荒煤气得到净化。

2、大型反吹风袋式除尘器

反吹风袋式除尘器是高效、内滤式、大风量的过滤式除尘设备，广泛应用于冶金、矿山、化工、机械、建材、水泥、耐火材料、电力、粮食加工、医药、铸造及工业锅炉等行业的含尘气体净化。

采用模块结构以方便制造、运输和安装。除尘器主要分为箱体、灰斗、管道与阀门、反吹清灰装置、排灰装置及平台走梯等部分。除尘器过滤除尘的核心部件滤袋安装于箱体内，采用圆筒式滤袋，内过滤，负压运行，除尘器进风口在下，出风口在上。除尘系统风机装在除尘器出风口后。

特点：内滤式、大容量袋式过滤除尘设备；除尘效率高，适用范围广；单元组合式设计，结构合理；分室停风逆气流三状态清灰，清灰效果好；不停机运行即可逐室进行检修换袋；高气密性的反吹切换阀门、差压式自动控制反吹清灰；好的滤料适应性，可选用多种仕料；计算机辅助设计，可灵活设计满足特殊需要。

3、抗结露布袋除尘器

（1）工作原理

系上进气、内滤式，过滤后的气体经净气室由抽风机排出，清灰时，由主风机出口引入反吹气流，圆形电磁铁控制阀门，实现反吹缩袋清灰。

（2）技术特点

仅用一台风机同时承担抽尘和反吹清灰功能，结构简单，易于维护，操作简便；圆形电磁铁控制阀门，启动及维持电流小，节省电能，不用气源；采用内保温措施，＆Aacute；250mm抗结露滤袋，避免了滤袋的结露、堵塞事故的发生；时间继电器控制，价格便宜。

4、立式、旋伞、宽极距静电除尘器

（1）基本结构及工作原理

该产品由6部分组成：电场本体、锁风和灰装置、排放系统、振打清灰系统、高压硅整流变压器、电气控制系统。其工作原理为含尘气体在引风机负压左右下，由进风管进入除尘器均风箱，然后通过旋流装置，形成沿电场方向运行的旋转气流，大颗粒粉尘在碰撞和离心力的作用下与气体分离落入积灰斗中，细微粉尘随旋流气体进入电场。荷电后的粉尘在电场力的作用下，向极性相反的电极运动，被电极运动吸附后，释放所带电荷；成为中性粒子。振打系统用强力将收尘极板上的粉尘振下，落入积灰斗中。落入积灰斗中的粉尘累积到一定数量后，将被锁风卸灰装置排出积灰斗，净化后的气体被风机通过管路排入大气中，完成整个收尘过程。

（2）技术特点

三种除尘方式融为一体。①机械除尘：含尘气体通过旋流装置进入电场，粗大颗粒粉尘在离心力劫机械碰撞力的摩擦作用下，被收集落入积灰斗，使含尘气体浓度大为降低；②高压静电除尘：两个曲率一半径相差极大的电级，在施加高压直流后形成了均匀电场。在曲率半径小的阴极附近，由于电子的定向高速运行，使周围气体产生电离，形成大量的正负离子及电子，在电场力的作用下，向极性相反的电极运动，与粉尘颗粒碰撞并附着，使粉尘菏电，荷电粉尘在电场力作用下，到达收尘电极，将所带电荷释放成为中性粉尘，被粘附在极板上，在极板清灰时，粉尘便落入灰斗中；③旋流辅助收尘：荷电粉尘不但受到电场力的作用，而且受到旋转的气体离心力作用，增加了电场驱进速度，大大提高了收尘效率。

三、建议

（1）安装收尘设备的目的，决不只是应付环保部门，也不是权宜之计，而是要收到较长期的社会、环境与经济效益。环保投入所放的比例规定；就是为了确保质量和效果。一台可靠、高效的收尘器，用户可以受益多年；否则，被迫返工、重上，会造成一系列被动和更大的投入。

（2）收尘器的选用原则。①适应本厂操作工况要求，能实现较长期稳定的达标排放；②运行安全可靠，能与现场同步运转；③没有二次污染，回收的粉尘易于利用；④系统简单，便于操作维护；⑤投资相对合理；⑥老设备改造能利用现有场。

（3）收尘器的选用。收尘器引风机的平均耗电约为所选风机额定功率的0.8倍。由此计算用电功率。

四、结语

企业要实施生产过程的清洁生产，末端治理最终把关是必不可少的。国标GB49152996，对生产设备大气污染的烟尘（或粉尘）、二氧化硫、氮氧化物（以NO2计）及氟化物（以总氟计）都有详细规定，且随着环保力度的加大，标准只会越来越严格。随着科技的进步及环保工作者的不懈努力，综合性能更切优越的收尘设备将相继涌现，必将为现代冶金行业文明生产和环保事业做出新的贡献。

参考文献：

[1]李勇，袋式除尘器的除尘机理和影响因素[J]，特种橡胶制品，2003.1

[2]周玲、廖传华，袋式除尘器在水泥工业中的应用状况及研究进展[J]，过滤与分离，2002.4

[3]陈隆枢，从除尘技术的发展看袋式除尘滤料[J]，产业用纺织品，2002.10

[4]文博、金彩赤、盛伟，新型脉冲反冲式袋式除尘器特点及应用前景[J]，东北电力技术，2004.6

[5]李志华，袋式除尘器设计参数的确定[J]，橡塑技术与装备，2004.5

篇5：粉末冶金发展方向论文

1粉末冶金技术特点与发展趋势

1.1粉末冶金技术特点

粉末冶金技术作为一种应用比较广泛的精密成形技术,具有少无切削加工、材料利用率高、制造过程清洁高效、生产成本低、可制造形状复杂和难以机械切削加工的特点。一般认为,粉末冶金技术工艺的特点如下:

1)不需要或者只需要极少量的切削加工;

2)材料利用率可高达97%以上;

3)零件尺寸的制造公差较小且具有再现性,从而产品可获得很高的尺寸精度和良好的一致性;

4)材料成分、微观组织及组成可以科学调整;

5)零件表面光洁度较好;

6)通过烧结后处理工艺(如烧结后热处理工艺、烧结后表面处理工艺等),可以灵活改善零件的性能(如提高强度、耐磨性等);

7)在技术设计和工艺设计上,形状自由度极高,可以设计和制造出其他金属成形工艺不能制造的形状复杂或奇特的零件;

8)对于自润滑等粉末冶金多孔材料,可通过控制孔隙度来获得材料或产品的性能;

9)适合中等至大批量的零件生产。

1.2粉末冶金技术发展趋势

目前,粉末冶金技术的发展日新月异,随着一系列新技术、新工艺的不断涌现,如粉末冶金注射成形、温压成形、流动温压成形、喷射成形、高速压制成形、微波烧结、烧结硬化等,粉末冶金技术正朝着高致密化、高性能化、集成化和低成本化等方向发展。

1)粉末冶金零部件的少无缺陷的高强度化趋势:通过对材料的组织控制和制造工艺的综合研究,从粉体粒子的流动、烧结机理、断裂力学等方面找到缺陷形成的原因并提出解决方案。

2)粉末冶金成形技术的近净成形和近终成形趋势:着眼于粉体流动、充填成形、烧结过程粉末特性控制、粘结剂等角度,大力发展近净成形和近终成形的高致密化工艺技术,是降低竞争成本、减少制造工序、适应国际化市场的必然要求。

3)粉末冶金零部件的高精度化趋势:通过对粉末冶金工模具、粉末冶金设备、粉末冶金工艺过程的精确设计和控制,实现粉末冶金零部件宏观尺寸的更高精度;通过对粉体特性、粉末冶金过程显微组织、粉末冶金工艺过程的精确设计和控制,实现粉末冶金零部件微观领域的显微精度。

4)粉末冶金材料功能复合化趋势:针对国际化的高端市场,研究和开发出高附加值的新型复合材料或者复合有附加性能的新型材料,是各国粉末冶金工作者努力追求的目标。这就要求在诸如复合材料设计、成行固化、复合材料组织控制、性能评价等方面能够做出开创性的突破。

5)粉末冶金设计的微观化趋势:由宏观的尺寸———形状———性能设计层面,结合到显微组织———微观结构———性能的设计层面,粉末冶金设计也由粉体特性设计、模具设计、产品形状设计等宏观设计体系向显微组织和显微结构设计的微观体系深入和发展。

6)粉末冶金过程控制的数值模拟化趋势:利用数值优化技术、动态测试技术和计算机模拟技术,通过对粉末冶金生产过程进行动态的观测和数值化的控制,可以实现对粉末冶金产品品质的动态检测控制,可以大大提高产品的成品率和生产效率。

7)粉末冶金制造工艺流程集成化和低成本化趋势:近年来,高速压制成形、流动温压成形、微波烧结、烧结硬化等流程集成化技术的产生和应用,极大地降低了粉末冶金零部件的制造成本,提高了粉末冶金生产流程的单位时间效能,是粉末冶金技术的最新发展趋势。

8)粉末冶金制造过程清洁高效和环保的趋势:寻求资源的再生利用和减少生产过程中对环境的污染,是现代产业的发展趋势。因此,针对易再生材料的设计、有害物质的材质控制、润滑剂的煤烟控制、烧结气氛再生方法的`开发和烧结零件的轻量化等,从合金设计和工艺设计的角度,进行技术创新,使粉末冶金各项工艺流程符合环保的强制性法规,从而使粉末冶金产业更清洁、更环保。

2我国粉末冶金工业企业的发展现状

关于我国粉末冶金工业企业的发展现状,国内粉末冶金工业界的人士如韩风麟、黄伯云、邹仿棱等从不同的角度,作过多次精辟的分析和论述,大致而言,包括以下几个方面:

1)产业结构和行业布局不合理:我国现有各类粉末冶金企业近千家,分布在不同的行业和区域。由于产业发展历史特殊原因以及不同行业与区域的多头管理,出现了低水平重复建设、大中小企业并存、企业效能和效益较低的产业格局。大部分中小型企业的规模小、条件差、水平低,且存在不同行业间的条块分割,而真正能够形成产业规模的企业还不足十家。据统计,我国规模较大的主要44家硬质合金企业实现的年销售收入仅为SANDVSIK公司的21.4%,其平均利润也仅为SANDVSIK公司的44%。

2)产品结构和市场结构不合理:目前,我国粉末冶金企业的产品技术含量与附加值低、高端产品所占份额极少、中低端产品竞争无序、低端产品出现生产过剩、假冒伪劣产品充斥市场等问题严重制约着我国粉末冶金企业和市场的健康发展。

3)工艺技术和装备总体水平相对落后、自动化程度不高,先进设备少且不配套,生产效率低。我国粉末冶金企业的生产工序仍然是以手工操作或自动化操作与手工操作为主的局面,并且不能形成工程工序自身特色的竞争优势。相反,却表现出生产过程损耗大、产品精度低、合格率低和产品一致性差等较为突出的问题。部分国有大中型企业尽管引进了大量国外的先进装备,但由于耗资巨大,长期造成企业赢利包袱,或者设备使用效率低等原因,事实上并不能形成相对于国外竞争对手甚至是国内竞争对手的相对优势,无法改变市场竞争格局。

4)科技创新能力薄弱、研发体制不健全、新技术和新产品的推出速度过慢。我国粉末冶金企业长期偏重于固定资产的投入,加之企业自身赢利能力严重不足,在科技方面的实际投入远远低于国外先进企业。目前,我国粉末冶金企业还没有建立一家具有国际先进水平的研究机构,没有形成面向全国乃至全球的科研平台,资源整合仍然存在严重的不足,总体缺乏技术竞争优势。

篇6：粉末冶金综述论文

粉末冶金在钢铁循环经济中应用的前提是有效的制取含铁粉末，所以，必须对钢铁生产流程中各个生产环节的二次资源生产量进行了解，以求实现高效制取含铁粉末。通过笔者对钢铁厂生产实践的了解，可以发现二次资源的主要类型为炼钢铁皮和污泥粗颗粒等。基于此，钢铁生产企业可以对制取工作进行优化，以此提高生产效率。

2.2制取铁粉的方式和要求

根据上文，可以认识到含铁粉末的`主产生过程;然而，光对其产生有所了解还远远不够，在粉末冶炼之前，必须将其进行收集。以下将介绍一些比较成熟的粉末收集方法，以求在实践生产中有所裨益。

2.3利用固体碳制取铁粉

就现阶段而言，应用比较广泛的铁粉制取方法为固体碳法。与其他制取方法相比，该种方法的操作比较简单，而且因为其发展和运用比较成熟，所以在实际操作中往往体现出使用纯熟、应用经验丰富的特点。如果要将该方法进行归类的化，可以将其归入化学收集法中，其应用原理如下：首先，通过使用还原剂等化学试剂对合格铁粉进行筛选，使得到的粉末铁含量能够达到生产标准;而后将收集的含铁粉末进行加热，去除其中的水分，再将经过处理的粉末置入反应设备中，加入适量的固体碳使其与粉末中的杂质发生反应而挥发。另外，在对含铁粉末进行提纯在过程中，必须注意对其中的硫化物进行处理，否则便会对对往后的冶炼造成影响。一般而言，硫化物的去除可以通过添加脱硫剂等工艺技术实现。最后，还需要使用磁化设备进行物理提纯铁粉，以此确保其铁含量能够达到标准。当然，针对制取成品检测也是必不可少的，一旦发现不合格产品，就需要重复以上步骤，直至铁粉含量达标。

2.4固体碳回收法对含铁粉末的要求

现今钢铁产业所生产的钢铁类型多种多样，而其对应的制造工艺和制造材料也各有不同。通过粉末冶金技术冶炼出来的钢材类型也是多种多样的，所以需要使用到铁粉类型的标准也存在差异。而这也就使铁粉的制取标准受到产品的性质决定。但总体而言，行业内也形成了对铁粉回收的一套完整标准，一般认为铁粉的含量在百分之七十以上可以对其进行高效制取，否则二次资源的加工成本就会过高，从而失去其中的经济效益。

2.5磁化装置回收法

提高粉末中的铁含量可以为粉末冶金提供更多的原材料，而这个过程，往往通过磁化装置实现。粉末收集后之后，通过磁化装置的使用，可以将其中的铁粉分离，从而实现二次资源的有效回收。

2.6铁粉的压制

铁粉的压制是粉末冶金中必不可少的环节，将铁粉置于容器之中，再经过加压，可以将铁粉颗粒之间的空气排除，制成铁坯。2.7铁坯的烧结经过压制后的铁粉成为铁坯，但这不意味着整个冶炼过程的完成。钢铁中的杂质对其质量有着巨大的影响，铁粉的压制只是物理性工艺，无法对其中的杂质进行有效去除。因此，铁坯还需要进行高温的烧结，以此去除铁坯中的硫化物、碳化物等杂质。

3结语

综上所述，钢铁产业是国民经济中的支柱型产业，但其却时常因为生产效率和环境污染方面的问题受到人们的诟病。通过使用粉末冶金技术发展钢铁循环经济，是使用可持续发展的重要表现，其可以有效的提高钢铁产业的生产效率和环境友好性。因此，必须不断深入对该技术的研究和应用，以求创造更高的社会、经济效益。

参考文献

[1]刘龙.中国钢铁企业循环经济效率分析与评价[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),,1204:485-493.

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[3]颜炼,李森蓉.粉末冶金技术在钢铁循环经济中的应用[J].粉末冶金工业,,:50-54.