La polvere di ferro è una polvere metallica con particelle di dimensioni solitamente comprese tra 5 e 250 μm (circa 2500-60 mesh).
Secondo le statistiche, nel 6.77 il mercato delle polveri di metalli ferrosi ha raggiunto i 2024 miliardi di dollari.
La polvere di ferro ha una vasta gamma di applicazioni, come ad esempio metallurgia delle polveri, produzione additiva, stampaggio a iniezione di metalli, rivestimento superficiale, taglio, brasatura, saldatura.
Contenuti
Come si prepara la polvere di ferro?
I produttori di polvere metallica solitamente realizzano la polvere di ferro attraverso processi di atomizzazione, riduzione, decomposizione chimica ed elettrolisi.
Diamo un'occhiata alle caratteristiche e alle applicazioni di queste polveri di ferro.
Polvere di ferro atomizzata
Le polveri metalliche atomizzate vengono prodotte mediante processo di atomizzazione ad acqua o a gas. Nel processo di atomizzazione, il metallo fuso viene frammentato in goccioline metalliche per impatto con gas o acqua ad alta pressione, e quindi solidificato in polvere.
La polvere di ferro atomizzata con acqua è economica, ma la forma delle particelle è irregolare e il contenuto di ossigeno è leggermente superiore. Le polveri di ferro atomizzate con acqua e le polveri di acciaio vengono solitamente utilizzate nei processi convenzionali di metallurgia delle polveri.
Polvere di ferro carbonile
La polvere di ferro carbonile è piuttosto fine, quindi è adatta al processo di stampaggio a iniezione di metalli (MIM).
Questa polvere di ferro viene prodotta facendo reagire il ferro con il monossido di carbonio per formare Fe(CO)₅ (ferro carbonilico), che viene poi decomposto termicamente.
Il diametro delle particelle di polvere di ferro carbonilico è solitamente compreso tra 1 e 8 micron e l'aspetto è sferico. Inoltre, i produttori di metalli non ferrosi e di elettronica utilizzano la polvere di ferro carbonilico in materiali magnetici dolci e materiali che assorbono microonde.
Polvere di ferro ridotta
I vostri produttori di materiali creano polvere di ferro ridotta mediante riduzione dell'ossido di ferro con idrogeno. La sua natura porosa le è valsa il nome polvere di ferro spugnoso.
Il diametro delle particelle di polvere di ferro ridotto è generalmente superiore a 20 μm. Grazie al suo aspetto irregolare, la polvere può essere meccanicamente vincolata, il che favorisce la creazione di un compatto verde ad alta resistenza. Grazie alla sua porosità, questa polvere di ferro è adatta anche come materia prima per boccole sinterizzate impregnate d'olio.
I produttori lo utilizzano anche per realizzare utensili diamantati, elettrodi per saldatura e batterie al litio-ferro-fosfato.
Polvere di ferro elettrolitico
La polvere di ferro elettrolitica viene prodotta mediante un processo elettrochimico e presenta un grado di purezza estremamente elevato, superiore al 99%.
Attualmente, la dimensione del mercato della polvere di ferro elettrolitica è ridotta e viene utilizzata in applicazioni con elevata comprimibilità, elevata purezza ed elevate proprietà magnetiche.
A cosa serve la polvere di ferro?
La polvere di ferro e la polvere delle sue leghe trovano ampia applicazione in vari ambiti, tra cui la metallurgia, la stampa 3D, le batterie al litio, ecc.
Metallurgia delle polveri
La metallurgia delle polveri è un processo di produzione ecologico riconosciuto in cui le polveri metalliche vengono compattate ad alta pressione e fuse insieme tramite sinterizzazione per formare componenti solidi.
La polvere di ferro è la materia prima più comune per parti di metallurgia delle polveri, quindi ha una buona resistenza meccanica, una buona densità verde e un prezzo relativamente basso.
Le parti comuni in ferro sinterizzato includono:
- F-0000 Anello sensore ABS
- flange della pompa dell'acqua e pulegge
- boccole impregnate d'olio
- componenti dell'ammortizzatore
- girante
- ingranaggi in polvere di metallo
- rotori e ingranaggi della pompa dell'olio
Filtro sinterizzato
Le polveri di ferro sono anche le materie prime per la produzione filtri porosi sinterizzati, dispositivi porosi caratterizzati da pori interconnessi in tutta la loro struttura. Grazie alla loro elevata precisione di filtrazione, all'elevata resistenza meccanica e alla lunga durata, i filtri sinterizzati offrono soluzioni di filtrazione affidabili.
MIM
Lo stampaggio a iniezione di metalli è una combinazione di metallurgia delle polveri e stampaggio a iniezione.
A differenza delle tradizionali parti in polvere metallica, Parti MIM può raggiungere un'elevata densità fino al 99%. Limitato dalle apparecchiature di stampaggio a iniezione, il MIM produce solitamente parti di precisione con un peso inferiore a 100 g.
La MIM utilizza polvere fine, come polvere di ferro atomizzata e polvere di ferro carbonilico.
Rivestimento superficiale
Le parti metalliche possono essere rivestite superficialmente con polvere metallica per migliorarne la resistenza all'usura, alla corrosione, l'isolamento termico, ecc.
Additivo di produzione
Potresti conoscere unproduzione additiva (AM), nota anche come stampa 3D, è un processo di produzione di forme nette con elevato utilizzo di materiale. In questo processo, il pezzo viene costruito strato per strato depositando polvere di metallo ferroso.
Grazie al processo di produzione additiva dei metalli, è possibile prototipare i componenti senza bisogno di uno stampo.
Saldatura
È noto che l'aggiunta di polvere di ferro alle bacchette per saldatura, ai fili animati e ai fili metal cored può migliorare la qualità della saldatura.
- Migliorare le caratteristiche di saldatura
L'aggiunta di polvere di ferro ridotta al rivestimento dell'elettrodo di copertura aiuta a migliorare l'arco di saldatura, rendendolo più fluido e stabile.
- Migliorare la qualità del metallo di saldatura
L'aggiunta di polvere di ferro ad elevata purezza all'elettrodo di saldatura contribuisce a migliorare la qualità della saldatura.
- aumentare l'efficienza della saldatura
I produttori aggiungono polvere di ferro al rivestimento dell'elettrodo non solo per migliorare il recupero del metallo, ma anche per utilizzare il calore durante la saldatura in modo più efficiente.
Compositi magnetici morbidi (SMC)
I compositi magnetici dolci sono costituiti da particelle di polvere di ferro rivestite con uno strato elettricamente isolante come resina epossidica o acrilica. L'SMC è comunemente utilizzato nei motori di trazione per autoveicoli, nelle pompe e nei compressori per l'aria condizionata.
Le proprietà dei materiali magnetici dolci sinterizzati a base di ferro sono influenzate dalla purezza della polvere, dalla composizione della lega e dalla densità del materiale.
Fortificazione alimentare
Il ferro in polvere di qualità alimentare funge da integratore alimentare ed è comunemente usato per arricchire i prodotti a base di cereali. Ad esempio, paesi come gli Stati Uniti e il Canada impongono l'arricchimento con ferro in alimenti di base come la farina di frumento.
Confronto tra polveri di ferro
La tabella seguente mostra le caratteristiche delle diverse polveri di ferro, come forma, diametro delle particelle e applicazione.
| Tipo | Polvere di ferro atomizzata | Polvere di ferro carbonile | Polvere di ferro ridotta | Polvere di ferro elettrolitico |
|---|---|---|---|---|
| Forma | Quasi sferico, irregolare | sferico | Irregolare | a falde |
| Dimensione delle particelle D90 | < 150 micron | < 10 micron | < 150 micron | < 10 micron |
| Purezza | Alto | Molto alto | Alto | Molto alto |
| Applicazione | PM, AM, MIM | PM, Elettronica, MIM | PM, Materiali magnetici morbidi | Catalizzatori elettromagnetici e chimici |
Produttore di polvere di ferro
Hoganas
Con sede in Svezia, Höganäs è un produttore leader a livello mondiale di polveri metalliche. Offre un'ampia gamma di polveri metalliche, tra cui polvere di ferro, polvere di acciaio, polvere di acciaio inossidabile, polvere di rame, polvere di lega di titanio, polvere di lega di nichel, ecc.
Le loro polveri metalliche forniscono soluzioni per vari settori quali metallurgia delle polveri, MIM, AM, saldatura, materiali magnetici dolci, pressatura isostatica a caldo e materiali di attrito.
Polvere di metallo Rio Tinto
Rio Tinto Metal Powder, precedentemente Quebec Metal Powders, ha sede in Canada e Australia e fornisce polvere di ferro, polvere di acciaio, polvere prelegata, ecc.
Forniscono materiali per la metallurgia delle polveri, la produzione additiva, le batterie e le applicazioni di accumulo di energia.
Polveri GKN – Hoeganaes
GKN Hoeganaes è un noto fornitore di polveri metalliche, che offre una gamma di polveri di acciaio per batterie PM, AM, al litio, ecc.
Prezzo della polvere di ferro
Di seguito sono riportati alcuni prezzi della polvere di ferro e della polvere di acciaio.
| Modello materiale | Prezzo (USD/tonnellata) | Maglia | Composizione chimica |
|---|---|---|---|
| F-0005 | $910 | 80 | Bal: Fe |
| FC-0205 | $1,129 | 100 | Cu: 1.5-3.9%, Bal: Fe |
| FN-0205 | $2,249 | 100 | Cu: 0-2.5%, Ni: 1-3%, Bal: Fe |
| FD-0205 | $3,256 | 100 | Cu: 1.3-1.7%, Ni: 1.55-1.95%, Mo: 0.4-0.6%, Bal: Fe |
| FLC-4608 | $2,552 | 100 | Cu: 1-3%, Ni: 1.6-2%, Mo: 0.43-0.60%, Bal: Fe |
Mercato della polvere di ferro
La Cina è un centro di produzione di veicoli a nuova energia e di prodotti elettronici, nonché il principale contributore alla crescita del mercato della polvere di ferro nella regione Asia-Pacifico.
Si prevede che il rapido sviluppo della produzione additiva negli Stati Uniti guiderà lo sviluppo del mercato nordamericano delle polveri metalliche.
La Germania è leader nella produzione automobilistica tradizionale e si prevede che la domanda di riduzione del peso dei veicoli e di forme complesse delle parti guiderà il mercato europeo delle polveri metalliche.
BLUE è un fornitore specializzato in metallurgia delle polveri con eccellenza produttiva, che fornisce componenti standard per PM senza costi di attrezzaggio. I componenti sinterizzati prodotti presso i nostri stabilimenti sono sottoposti a rigorosi controlli in ogni fase del processo.
FAQ
1. Quali sono le differenze tra polvere di ferro e polvere di acciaio?
Le principali differenze tra polvere di ferro e polvere di acciaio sono le seguenti:
La polvere di ferro è composta da ferro elementare puro (Fe) con pochissime impurità e un contenuto di carbonio molto basso, solitamente inferiore allo 0.1%. La polvere di acciaio contiene ferro legato con carbonio e altri elementi di lega come cromo, nichel, molibdeno o manganese.
La polvere di ferro ha elevate proprietà magnetiche e buona duttilità. Rispetto alla polvere di acciaio, la polvere di ferro ha una resistenza alla trazione e una durezza inferiori.
La polvere d'acciaio presenta maggiore resistenza, durezza e durata. Inoltre, è possibile personalizzare specifiche proprietà meccaniche e fisiche regolando gli elementi di lega.
2. Quali precauzioni di sicurezza bisogna adottare quando si maneggiano polveri di ferro?
Durante la lavorazione o il trasporto di polvere di ferro, si possono verificare dispersioni di polvere e la polvere sottile potrebbe essere inalata nei polmoni. Pertanto, i lavoratori devono indossare maschere, occhiali protettivi, guanti, ecc. per garantire la sicurezza.
Inoltre, per le polveri metalliche con particelle più piccole occorre tenere conto del potenziale rischio di combustione spontanea, pertanto è necessario prestare particolare attenzione durante la manipolazione e lo stoccaggio.
3. Come convertire la mesh in micron?
La granulometria delle polveri metalliche è solitamente espressa in micron o mesh. Di seguito è riportata una tabella di conversione delle dimensioni delle particelle di polvere.
| Maglia | Micron (μm) |
|---|---|
| 4 | 4760 |
| 6 | 3360 |
| 8 | 2380 |
| 12 | 1680 |
| 16 | 1190 |
| 20 | 840 |
| 30 | 590 |
| 35 | 500 |
| 40 | 420 |
| 45 | 354 |
| 50 | 297 |
| 60 | 250 |
| 70 | 210 |
| 80 | 177 |
| 100 | 149 |
| 120 | 125 |
| 140 | 105 |
| 170 | 88 |
| 200 | 74 |
| 230 | 62 |
| 270 | 53 |
| 325 | 44 |
| 400 | 37 |
| 450 | 32 |
| 500 | 25 |
| 625 | 20 |
| 1250 | 10 |
| 2500 | 5 |