水雾化铁铜 20 预合金粉的生产工艺是怎样的？

发布时间：2026-08-20 16:17:37

金刚石工具胎体，预合金含义：每一颗粉末颗粒内部同时含有铁、铜，不是铁粉 + 铜粉物理混合；水雾化产物颗粒不规则，非球形。
原料
工业纯铁、电解铜（按质量 Fe80%，Cu20% 投料） 脱氧剂：硅锰 / 硅钙，降低熔体氧
杂质严格控制：S、P 尽量低，避免胎体脆化
完整工艺流程
1、中频感应炉熔炼合金液
1）按配比投入纯铁，熔化后再加入电解铜，全部熔化成合金熔体；
2）加脱氧剂脱氧，扒除浮渣；
3）熔体过热度控制 1450‑1550℃，保证 Fe、Cu 充分互溶，避免成分偏析；
Fe‑Cu 体系属于难完全互溶体系，熔炼保温时间要足够，否则颗粒之间铜含量波动大。
4）将合金液转入保温中间包，通过底部导流嘴流出稳定金属液流。
2、高压水雾化（核心工序）
高压高压水流（水压一般 6‑12 MPa）高速冲击金属液流，把液态合金击碎成微小液滴；
液滴遇水极速冷却凝固，形成合金粉浆料；
水雾化特点：冷却速度极快，得到不规则形状颗粒；缺点粉末表面会生成一层氧化膜，氧含量偏高，后面必须还原处理。
3、脱水、烘干
雾化得到粉‑水浆料，通过压滤 / 离心脱水；
之后低温烘干，去除全部游离水分；
烘干后粉末是灰褐色半成品，氧含量偏高。
4、氢气还原退火（非常关键，金刚石粉必备）
推舟式还原炉，氢气保护，700‑850℃保温。
作用：
1）去除粉末表面铁的氧化物，把氧降下来；合格成品氧一般≤0.35%；
2）消除粉末内应力，改善压制、烧结性能；
⚠️不做还原：粉末氧高，做刀头容易起泡、强度低。
还原后粉末会轻微结块。
5、破碎、筛分、分级
还原后结块物料机械破碎；
通过振动筛 / 气流分级，分出目标粒度（常见‑200 目、‑325 目等）。
6、合批、成品检测、包装
不同批次粉末充分合批，保证整批成分均匀； 检测：化学成分、氧含量、松装密度、粒度分布；
真空包装，防止储存氧化。