攀鋼轉(zhuǎn)爐污泥鐵粉表面包覆銅的研究.pdf

1、鐵基燒結(jié)材料是粉末冶金工業(yè)中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一類重要的燒結(jié)材料。鐵基燒結(jié)材料的性能主要取決于于材料合金化學(xué)元素的種類、材料的燒結(jié)密度和顯微組織等。為了進一步擴大攀鋼污泥鐵粉末的應(yīng)用范圍和增加其更高的工業(yè)附加值，本文通過化學(xué)置換鍍銅的方法對鐵粉的表面對進行改性，獲得了銅包鐵的預(yù)合金化復(fù)合粉末，從而改善鐵粉的物理和化學(xué)性能。文中對改性前后粉末的粒度、松裝密度、流動性等進行了測定和比較，發(fā)現(xiàn)包覆粉末的松裝密度有所降低，流動性有所提高，由掃

2、描電鏡可以觀察到在原始粉末的表面沉積了一層球狀和雪花狀銅晶體。即形成了一種核-殼式包覆結(jié)構(gòu)。將這種復(fù)合粉末在200MPa的壓強下壓制成坯，而后在真空爐中進行熱固結(jié)處理，對燒結(jié)后的樣品進行腐蝕前后的金相觀察，發(fā)現(xiàn)部分銅擴散到鐵基體中。 本研究課題采用磁選沉降、還原工藝，從攀鋼轉(zhuǎn)爐污泥中制得了總鐵含量>98％、平均粒度為236 、松裝密度1.98g/ 、流動性為36s/50g的粉末冶金工業(yè)用的純鐵粉末。在試驗室條件下，用攀鋼轉(zhuǎn)爐污泥

3、鐵粉末，制取銅包覆粉末的最佳工藝條件為：20g 鐵粉末，粉末粒度為300目；1％鹽酸取20 對粉末進行約3 的酸洗，硫酸銅溶液濃度為0.4 ，使用量為100 ，攪拌速度選擇為慢速或中等速度。影響包覆粉末質(zhì)量的因素由強到弱依次為：硫酸銅溶液濃度，固液比（粉末投料量與硫酸銅溶液的比例），粉末的粒度，攪拌速度。 研究表明：經(jīng)過熱固結(jié)處理后的兩種包覆粉末中均有鐵素體和純銅相組成，且其組織不均勻。因此，采用本銅包覆鐵粉末制備粉末冶金零件

4、時，選用燒結(jié)工藝應(yīng)介于銅粉末燒結(jié)和鐵粉末燒結(jié)制度之間，即保溫時間、固結(jié)溫度應(yīng)比燒結(jié)銅的高，比燒結(jié)鐵的低。 對制得的包覆粉末進行了工業(yè)生產(chǎn)擴大試驗，得到的Cu/Fe復(fù)合粉技術(shù)指標為：FeCu20粉中Cu含量19％-21％ , FeCu30粉中Cu含量29％-31％，其松比為2.4-3.0g/cm3，流動性≤35Sec/50g ，粒度≤154 ，燒結(jié)收縮率0.32％-1.00％。另一方面，置換鍍銅作為鐵粉表面改性方法，工藝簡單，沉積