预合金粉采用水雾化生产的优缺点可以从以下几个方面进行阐述:
优点
快速凝固:水具有较大的比热和密度,因此在雾化过程中能获得较大的冷却速度,这是工业范围内获得快速凝固最有效的方法之一。快速凝固有助于细化粉末的晶粒结构,提高粉末的性能。
机械强度高:水雾化法制得的预合金粉适用于常规模压,且产品机械强度高。这对于后续加工和使用过程中的性能表现至关重要。
经济性高:雾化介质水不仅便宜且纯度高,同时水是不可压缩的,这使得产生高压水所需的能耗相对较低。因此,水雾化制粉具有超高的经济性,适合大规模工业生产。
环保性:相比于其他雾化介质,水作为雾化介质更加环保,不会对环境造成严重的污染。
易于控制:水雾化法在一定程度上能够控制粉末的粒度和形状,有利于生产出符合要求的预合金粉。
缺点
氧化问题:当预合金粉中含有易氧化的元素(如锰)时,水雾化过程中可能会增加合金中的含氧量,导致粉末表面氧化严重。这不仅会影响粉末的性能,还可能对后续加工和使用造成不利影响。
压缩性差:某些预合金粉(如含锰预合金粉)由于具有较高的硬度和较强的加工硬化能力,使得粉末的压缩性急剧恶化,难以获得较高的生坯密度。而生坯密度在很大程度上会影响材料的最终密度和性能。
设备要求高:虽然水雾化法具有经济性高的优点,但为了实现快速凝固和获得高质量的预合金粉,对设备的要求也相对较高。设备需要能够承受高压水流的冲击,并具有良好的密封性和稳定性。
工艺复杂:在改变合金元素时,需要进行“冲洗熔炼”以保证两种合金相互不接触。此外,为了防止在雾化过程中产生氢气而形成爆炸性气氛,还需要在空气中进行雾化并进行还原去氧等后续处理。这些步骤增加了工艺的复杂性。
综上所述,预合金粉采用水雾化生产具有快速凝固、机械强度高、经济性高和环保性等优点,但也存在氧化问题、压缩性差、设备要求高和工艺复杂等缺点。在实际应用中,需要根据具体情况权衡利弊并采取相应的措施来优化生产工艺和产品质量。