EER26型铁芯粉体废料的回收与再利用
EER26型铁芯粉体废料的回收与再利用[20200413193605]
摘要
本课题的研究基于某厂用Fe-50Ni合金粉末生产过程中出现的废弃AHD系列铁芯的，通过对废弃品的球磨成粉进行重添加利用
首先对废弃的EER26产品进行缺损分类（起泡，空洞，足损，边缘缺损），测试废弃产品的磁气性能，然后收集普遍废弃品进行球磨，分别按照不同球磨转速，不同球磨时间，不同球料比进行球磨操作，过筛收集到不同的粉末，通过显微粒径分析仪测试粉末样品的粒径分布和圆形度。然后将磨出的粉末按照不同比例添加到原料粉末中压制产品，热处理，最后样品按照产品要求测量其工艺参数，磁气特性。通过以上一系列的实验，得出结论可以直观的看到随着回料的增加，u值保持稳定，而Pcm值呈线性增加。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:Fe-50Niμpcm球磨
目录
第1章：绪论 6
1.1粉末冶金简介 6
1.1.1粉末冶金历史 6
1.2高磁导率铁镍合金 10
1.2.1铁镍合金相图 10
1.2.2铁镍合金的应用现状 10
1.3机械粉碎法 12
1.3.1材料粉碎的方式 12
1.3.2粉碎模型 12
1.4废弃金属回收的社会现状及重要意义 13
第2章：实验部分 14
2.1.废料 14
2.2.设备 15
2.3.工艺方案 15
2.3.1机械粉碎法的参数控制 15
2.3.2球磨出来的样品粉末的解离处理 17
2.3.3颗粒分析 18
2.3.4冷加工成型 18
2.3.5物理性能检测 18
2.3.6热处理烧结工艺 18
第三章：实验结论 19
3.1不同球料比对粉体性能的影响 20
3.1.1 粒径 20
3.1.2 圆形度 21
3.2 不同球磨时间对粉体性能的影响 22
3.2.1 粒径 22
3.2.2 圆形度 23
3.3不同球磨转速对粉体性能的影响 23
3.3.1粒径 23
3.3.2 圆形度 25
3.4 正交设计分析 26
3.5不同回料比对试样性能的影响 27
参考文献 29
第1章 绪论
1.1粉末冶金简介
1.1.1粉末冶金历史
粉末冶金由来已久，人类在早期装饰物品是采用机械粉碎法获得的银、金、铜和青铜的粉末。
18世纪和19世纪的上半叶，西班牙、俄、英等国曾以作坊规模制取铂粉，经过模压、烧结和热压、锻造等工艺制造钱币以及贵重器物。
1890年，美国人库利吉 用粉末冶金方法发明了灯泡用钨丝，奠定了现代粉末冶金的根基。
到1910年前后，人们已经用粉末冶金工艺生产了了多孔过滤器、钨钼成品、集电刷、硬质合金、滚珠轴承等，逐步形成了全部粉末冶金流程。
1930年前后，在碳还原铁粉和漩涡式研磨相继发明后，铁基机械零件通过粉末冶金工艺的制造获得了突飞猛进的发展。二次世界大战后，粉末冶金技术迅速发展，新的生产工艺和技术装备、新的材料和制品不断涌现，开辟出一些能打造特殊材料的领域，变成现代工业中的非常重要的部分。
立国初期，国家在紧缺的工业产品部分优先支持发展。如我国生产电灯泡用的钨丝，原本都是进口产品。遭受经济封锁的新中国建立后，钨丝来源全部断绝，科技工作者在1953年成功试制出0.18mm的粉末冶金钨丝，并投入到了生产使用中。上海灯泡厂首先利用我国自主开发的粉末冶金钨丝生产出电灯泡并在全国推广，打破了我国遭受的封锁，为举国照明，粉末冶金领域发挥了重要作用。
铜基粉末冶金产品的制造始于1952年，上海纺织机械厂为了避免纺织用途的机械在生产作业的过程中受到油的污染，成功试制出用于机械使用过的铜基粉末冶金滚珠轴承。开辟了电冶制品的应用领域。1953年研制成功6-6-3青铜粉。1958年第一机部在北京举行了全国粉末冶金铁基轴承年会，会后数个铁基粉末冶金铁基含油轴承生产点在全国各地上海、宁波、武汉等地办起了。1959年上海轴承厂成立了粉末冶金“含油轴承车间”。1961年，位于北京的专做粉末合金的天桥粉末冶金厂宣布组建，产品多是粉末冶金领域的含油轴承和机械零件。1963年成立的上海粉末冶金工厂，在该工厂中多品种的粉末冶金制品的生产投入到生产日程中。为了满足生产粉末冶金产品的生产需求，上海材料所和上海冶金所联合多家粉末冶金企业开发可用于粉末冶金的新的原材料。1965年上海的一家粉末冶金厂中第一台38.5米的隧道窑生产还原海绵铁建立了。截止到1966年全国已有66家专门从事粉末冶金的企业从事粉末冶金的生产。
1.1.2现代粉末冶金工艺
1.1.2.1粉末制备技术
(1)金属粉末雾化技术
在现代雾化制粉粉末冶金技术中，离心雾化法、高压水雾化法、旋转盘雾化法及超声雾化法是当前研究和应用的热点。其中高压水雾化工艺发展最快。 在低合金和高合金钢粉制备中具有重大的经济效益和技术效果。是当前钢铁粉末生产的重要发展方向之一。离心雾化和旋转盘雾化法在快速冷疑制粉工艺中得到了充分的应用。派生出多冲新型的快冷制粉新技术和新设备。中南大学除研制成功快速冷凝多级冲击雾化技术装置外， 还研制了双极电弧熔炼二次雾化制粉装置。 采用双电极设计。不仅可以雾化熔点很高的合金( 约240℃ )。 还克服了单电极熔不透的缺点，避免阻嘴，从而可以实现粉末的连续生产。
(2) 机械合金化制粉技术
机械合金化制粉工艺自从问世就受到了人们的高度瞩目，它表明粉末冶金取得突破性进展。采用机械合金化制粉工艺生产的合金粉末可以根据需要随意搭配组分,各组分的比重也可任意调整,可为研制具有特殊属性的材料提供优质原材料。使运用粉末冶金的工艺方案获取拥有优越性能的的新材料成为可能。采用机械合金化制粉工艺开展非晶粉末、金属间化合物粉末制备研究工作为制备大块非晶材料和解决金属间化合物成型加工间题奠定了基础。此外,采用机械合金化工艺。 将各种粉末冶金原料在高能球磨机中通过机械合金化过程制成质点高度弥散的、纯净细小而均匀的弥散强化高温合金粉末,是制备氧化物弥散强化合金的先决条件。
(3) 自蔓延高温合成技术
自蔓延高温化合技术是最近几年兴起的制取材料的粉末冶金方法。采用自蔓延高温合成工艺获得的粉末材料,低廉的成本,优异的性能。自蔓延高温合成法的成本约为传统方法的50%。诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、氢化物、硅化物、硼化物、硫化物、金属间化合物等等。该法是一种可实施性强、发展前途一片光明的制粉新工艺。
(4)超微粉末制备技术
超微粉末一般是指粒径10～100微米的微细粒子,具有异常的物理化学性能, 是一种新型的粉末冶金材料和原材料。超微粉末的一般的获取办法方法有: 汞合法、碳基法、沉淀法、电解法、溶胶一凝胶法、冷冻干燥法、气体蒸发法、超声粉碎法、油面蒸发法和等离子法之类。由于超微粉末具有很好的应用前景,其研制工作引起了世界各工业国家的重视。
1.1.2.2 粉末冶金烧结工艺
（1）放电等离子体烧结放电等离子体烧结(SPS)也被叫作等离子体活化烧结(PAS)或脉冲电流热压烧结(Pulse Current Pressure Sintering)。它是1990年以来国外开始研究的一种快速烧结新工艺。鉴于它融合了热压、等离子体活化、电阻加热于一体。具有烧结周期短、温控准确易执行、便于自动化操作、烧结样品分布匀称、致密度高等一系列优势。仅在几分钟之内就使烧结产品的相对理论密度接近100%。而且能抑制样品微粒的长大,提高材料的各项特性。因而在材料处理期间内优越性非常明显。
摘要
本课题的研究基于某厂用Fe-50Ni合金粉末生产过程中出现的废弃AHD系列铁芯的，通过对废弃品的球磨成粉进行重添加利用
首先对废弃的EER26产品进行缺损分类（起泡，空洞，足损，边缘缺损），测试废弃产品的磁气性能，然后收集普遍废弃品进行球磨，分别按照不同球磨转速，不同球磨时间，不同球料比进行球磨操作，过筛收集到不同的粉末，通过显微粒径分析仪测试粉末样品的粒径分布和圆形度。然后将磨出的粉末按照不同比例添加到原料粉末中压制产品，热处理，最后样品按照产品要求测量其工艺参数，磁气特性。通过以上一系列的实验，得出结论可以直观的看到随着回料的增加，u值保持稳定，而Pcm值呈线性增加。
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关键字:Fe-50Niμpcm球磨
目录
第1章：绪论 6
1.1粉末冶金简介 6
1.1.1粉末冶金历史 6
1.2高磁导率铁镍合金 10
1.2.1铁镍合金相图 10
1.2.2铁镍合金的应用现状 10
1.3机械粉碎法 12
1.3.1材料粉碎的方式 12
1.3.2粉碎模型 12
1.4废弃金属回收的社会现状及重要意义 13
第2章：实验部分 14
2.1.废料 14
2.2.设备 15
2.3.工艺方案 15
2.3.1机械粉碎法的参数控制 15
2.3.2球磨出来的样品粉末的解离处理 17
2.3.3颗粒分析 18
2.3.4冷加工成型 18
2.3.5物理性能检测 18
2.3.6热处理烧结工艺 18
第三章：实验结论 19
3.1不同球料比对粉体性能的影响 20
3.1.1 粒径 20
3.1.2 圆形度 21
3.2 不同球磨时间对粉体性能的影响 22
3.2.1 粒径 22
3.2.2 圆形度 23
3.3不同球磨转速对粉体性能的影响 23
3.3.1粒径 23
3.3.2 圆形度 25
3.4 正交设计分析 26
3.5不同回料比对试样性能的影响 27
参考文献 29
第1章 绪论
1.1粉末冶金简介
1.1.1粉末冶金历史
粉末冶金由来已久，人类在早期装饰物品是采用机械粉碎法获得的银、金、铜和青铜的粉末。
18世纪和19世纪的上半叶，西班牙
1890年，美国
到1910年前后，人们已经用粉末冶金工艺生产了了多孔过滤器、钨钼成品、集电刷、硬质合金、滚珠轴承
1930年前后，在碳还原铁粉和漩涡式研磨相继发明后，铁基机械零件通过粉末冶金工艺的制造获得了突飞猛进的发展。二次世界大战
立国初期，国家在紧缺的工业产品部分优先支持发展。如我国生产电灯泡用的钨丝，原本都是进口产品。遭受经济封锁的新中国建立后，钨丝来源全部断绝，科技工作者在1953年成功试制出0.18mm的粉末冶金钨丝，并投入到了生产使用中。上海灯泡厂首先利用我国自主开发的粉末冶金钨丝生产出电灯泡并在全国推广，打破了我国遭受的封锁，为举国照明，粉末冶金领域发挥了重要作用。
铜基粉末冶金产品的制造始于1952年，上海纺织机械厂为了避免纺织用途的机械在生产作业的过程中受到油的污染，成功试制出用于机械使用过的铜基粉末冶金滚珠轴承。开辟了电冶制品的应用领域。1953年研制成功6-6-3青铜粉。1958年第一机部在北京举行了全国粉末冶金铁基轴承年会，会后数个铁基粉末冶金铁基含油轴承生产点在全国各地上海、宁波、武汉等地办起了。1959年上海轴承厂成立了粉末冶金“含油轴承车间”。1961年，位于北京的专做粉末合金的天桥粉末冶金厂宣布组建，产品多是粉末冶金领域的含油轴承和机械零件。1963年成立的上海粉末冶金工厂，在该工厂中多品种的粉末冶金制品的生产投入到生产日程中。为了满足生产粉末冶金产品的生产需求，上海材料所和上海冶金所联合多家粉末冶金企业开发可用于粉末冶金的新的原材料。1965年上海的一家粉末冶金厂中第一台38.5米的隧道窑生产还原海绵铁建立了。截止到1966年全国已有66家专门从事粉末冶金的企业从事粉末冶金的生产。
1.1.2现代粉末冶金工艺
1.1.2.1粉末制备技术
(1)金属粉末雾化技术
在现代雾化制粉粉末冶金技术中，离心雾化法、高压水雾化法、旋转盘雾化法及超声雾化法是当前研究和应用的热点。其中高压水雾化工艺发展最快。 在低合金和高合金钢粉制备中具有重大的经济效益和技术效果。是当前钢铁粉末生产的重要发展方向之一。离心雾化和旋转盘雾化法在快速冷疑制粉工艺中得到了充分的应用。派生出多冲新型的快冷制粉新技术和新设备。中南大学除研制成功快速冷凝多级冲击雾化技术装置外， 还研制了双极电弧熔炼二次雾化制粉装置。 采用双电极设计。不仅可以雾化熔点很高的合金( 约240℃ )。 还克服了单电极熔不透的缺点，避免阻嘴，从而可以实现粉末的连续生产。
(2) 机械合金化制粉技术
机械合金化制粉工艺自从问世就受到了人们的高度瞩目，它表明粉末冶金取得突破性进展。采用机械合金化制粉工艺生产的合金粉末可以根据需要随意搭配组分,各组分的比重也可任意调整,可为研制具有特殊属性的材料提供优质原材料。使运用粉末冶金的工艺方案获取拥有优越性能的的新材料成为可能。采用机械合金化制粉工艺开展非晶粉末、金属间化合物粉末制备研究工作为制备大块非晶材料和解决金属间化合物成型加工间题奠定了基础。此外,采用机械合金化工艺。 将各种粉末冶金原料在高能球磨机中通过机械合金化过程制成质点高度弥散的、纯净细小而均匀的弥散强化高温合金粉末,是制备氧化物弥散强化合金的先决条件。
(3) 自蔓延高温合成技术
自蔓延高温化合技术是最近几年兴起的制取材料的粉末冶金方法。采用自蔓延高温合成工艺获得的粉末材料,低廉的成本,优异的性能。自蔓延高温合成法的成本约为传统方法的50%。诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、氢化物、硅化物、硼化物、硫化物、金属间化合物等等。该法是一种可实施性强、发展前途一片光明的制粉新工艺。
(4)超微粉末制备技术
超微粉末一般是指粒径10～100微米的微细粒子,具有异常的物理化学性能, 是一种新型的粉末冶金材料和原材料。超微粉末的一般的获取办法方法有: 汞合法、碳基法、沉淀法、电解法、溶胶一凝胶法、冷冻干燥法、气体蒸发法、超声粉碎法、油面蒸发法和等离子法之类。由于超微粉末具有很好的应用前景,其研制工作引起了世界各工业国家的重视。
1.1.2.2 粉末冶金烧结工艺
（1）放电等离子体烧结放电等离子体烧结(SPS)也被叫作等离子体活化烧结(PAS)或脉冲电流热压烧结(Pulse Current Pressure Sintering)。它是1990年以来国外开始研究的一种快速烧结新工艺。鉴于它融合了热压、等离子体活化、电阻加热于一体。具有烧结周期短、温控准确易执行、便于自动化操作、烧结样品分布匀称、致密度高等一系列优势。仅在几分钟之内就使烧结产品的相对理论密度接近100%。而且能抑制样品微粒的长大,提高材料的各项特性。因而在材料处理期间内优越性非常明显。
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