1 前言
不锈钢金属是指一系列在空气、水、盐的水溶液、酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。在空气中耐腐蚀的钢称为"不锈钢"，在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为"耐酸钢"。通常，我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢，或简称为不锈钢。根据习惯用法，不锈钢一词常包括耐酸钢在内。由于不锈钢的优异的耐腐蚀性能，它的应用范围不断扩大，特别是不锈钢金属粉末，随着金属粉末制作工艺的进步，成为粉末治金、注射成形、涂料等行业中的重要原材料。
2 不锈钢粉末的制作原理
不锈钢粉末，可以采用不同的方法制作，目前工业化制作的方法，主要是采用气雾化法或水雾化法制作。其制作的原理是:将不锈钢金属在熔炉中熔化，经中间包过渡，注入到雾化区雾化。为了控制金属流的大小，在中间包的底部装入特制的限流漏嘴。进入雾化区的融熔金属液在漏嘴的控制下，呈稳定的液流柱垂直落下。在雾化区，来自喷嘴的高速水流或气流从不同的方向冲击金属液流，将液流击成碎块，分散成为不锈钢粉末。由于不锈钢在雾化时属于容易氧化的金属，在雾化时，单位体积的金属的表面积增大了千万倍，不采取一定的保护措施时，所得到的粉末表面会发生氧化，影响粉末的使用。如果不锈钢粉末表面氧化比较严重时，粉末的表面将呈黄色，严重时会全部发黑。采取了保护措施的粉末，表面呈银灰色的金属光泽。
不锈钢金属粉末的品种很多，表1列出的是常用的几种。(上海机电设计研究院合金粉末实验厂出品)
不锈钢粉的制作工艺
不锈钢粉末的制作:首先选用合适的雾化方法，可采用的方法有水雾化法和气雾化法，其制粉工艺流程为:
选用优质不锈钢原料--中频感应炉内熔化--成份调整--脱氧除渣--雾化制粉--质量检测--筛分--包装入库
水雾化制粉设备和工艺
高压水雾化制粉设备有二种形式:
一种称为畅开式，其特征是雾化时，雾化环境与大气相通，粉末如对氧敏感的话，则易氧化。所以采用畅开式的设备，一般用于制作对粉末的氧含量要求不高或不易氧化的硅铁粉、铬铁粉、铜合金粉、热喷涂用的镍基合金粉等粉末。采用畅开式水雾化设备生产金属粉末的单位很多，在上海地区有上海司太立公司、大通合金粉末有限公司、亿通宝合金粉末有限公司等。
另一种是全封闭式，其特征是雾化时，雾化环境与大气隔绝，金属在低真空状态下进行雾化，它适合那些对氧敏感的金属，用全封闭式设备制得的金属粉末，其含氧量很低，能满足客户对含氧量低的要求。上海地区如崇明合金粉末厂等就是采用此种设备生产钴基合金粉末、镍基合金粉末、铁基合金粉末等各类合金粉末，高压水雾化法制作不锈钢粉末时，主要使用的设备有:
1、中频感应熔炼炉，用于熔炼的炉子，其容积大小可根据年产量定，一般选用100千克的，年产量在200吨到300吨左右。
2、高压水泵，水泵的压力10MPa～50MPa，视不锈钢粉末的用途选用，常用的压力在25MPa。
3、全封闭式制粉装置，包括雾化喷嘴、中间包、旋流器等部分，这是粉末能否制作得好的关键设备，在雾化时，高温的金属遇到雾化介质水时，其中的热量迅速传递给水，使水气化，同时产生大量的水蒸气，使密封的雾化装置中的气压飞快的提高。为了保证操作人员的安全和雾化过程的顺利进行，必须不断地将产生的水蒸气移出雾化装置。
4、循环水池，使用循环水池的目的，是为了不向环境排放富含金属离子的雾化废水，减少环境污染。循环水经沉淀、过滤处理后再用作雾化介质。有人建议采用去离子水，认为可以提高粉末的质量，经过我们的对比试验，发现采用循环水与采用去离子水，所制得的不锈钢粉末，在质量上没有差别。采用去离子水，由于要另外投资一套制作去离子水的装置，大约要增加15%左右的投资额。同时，在日常生产中，去离子水设备的运作，无疑也增加了每千克不锈钢粉末的制作成本，所以一般不采用。
5、筛分和包装设备、检测仪器等。
3 不锈钢粉末的应用
3.1 不锈钢磷片涂料
不锈钢磷片涂料用于重防腐涂料中，由于其本身的优良耐蚀性能，它的加入增强了涂层的耐化学药品性以及抗老化的性能，同时增强了涂层耐磨耐温度变化的性能。不锈钢磷片在涂层中与基体相互平行叠加排列，形成致密的防渗透层。据测算，在1mm～2mm左右厚的涂层中不锈钢磷片层的分布可达到上百层，延长了介质渗透扩散的路程，使得介质须经过弯弯曲曲的路径才能渗透扩散到金属基体的表面。不锈钢磷片在涂层中形成了无数的微小区域，将环氧树脂中的微裂纹、微气泡切割分离开来，减少了涂层与金属基体之间的热膨胀系数之差，降低了涂层硬化时的收缩率以及涂层内部的应力。抑制了涂层龟裂、剥落，提高了涂层的粘结力和抗冲击性。
3.2 不锈钢抛丸
随着国内汽车、摩托车等行业的迅速发展，有色铸造行业对表面处理的要求越来越高，作为表面处理中常用的易耗品之一，不锈钢金属抛丸的用量也不断增加，1年要消耗上千吨。国内不锈钢抛丸市场大部分被埃文、福尔康等外国公司所垄断，市场价每千克在35元左右。根据对国内用户的调查，发现生产不锈钢抛丸的市场需求量很大，目前每吨不锈钢抛丸的生产成本:(资料为:2002年8月)
不锈钢原料:7000～8000元
电力:2000元
雾化气: 3500元
人工:1000元
销售、包装等1500元
合计:15 000～16 000元
每吨不锈钢抛丸的销售价，预计为3万元，每吨可获毛利1.5万元左右，以上计算不包括设备折旧、各种税等，利润须根据实际的生产量来确定。
3.3 金属过滤砂简称金属砂、不锈钢砂。它是以高级不锈钢为原料，采用特殊技术开发的新型尖端过滤材料，世界上只有少数几个公司能生产，国内于20世纪90年代初开发成功并投入大批量生产。
金属砂是随着FDY和超细纤维设备技术的引进、外商为保证达到合同考核指标，作为专业软件技术(know-how)输入我国的，过去依赖进口，现在可以出口。从杜邦为中心的欧美各合纤厂，日本、韩国及中国台湾等地区的合纤厂近几年广泛使用金属过滤砂。我国一些知名的涤沦长丝、锦沦长丝企业(中资、外资、合资)，紧跟世界上合成化纤工业技术发展和创新的潮流，相继采用金属砂。与金属砂相比，海砂(二氧化硅)、金刚砂(三氧化二铝)、玻璃珠、多层烧结金属网等在过滤的综合性能方面相差很大。使用金属砂有两大好处:第一、可以较大幅度地提高产品质量，产品的一等率一般可提高3～5个百分点，最高可达10个百分点，在纺多孔丝和一些高附加值的品种时，更是非金属砂莫属；第二、可延长组件使用周期至少1倍以上，这样可减少组件中成本较高的各种网、垫片用量，减少换组件的原料消耗，减少组件处理的费用，可明显降低生产成本。金属砂之所以受欢迎是由于它的特殊结构和性能:第一、不定形多边略带空隙的构造使其具有较大的空隙率和比表面积，海砂、金钢砂都是实心的构造。过滤性能与过滤材料的空隙率和比表面的大小成正比。第二、尖锐的端缘等多突起形状，有利于分割高聚物凝聚成份。第三、不锈钢金属所特有的高抗压抗拉强度，使得金属砂很少破碎，可减少飘丝、断头。第四、金属的导热系数远远高于海砂等非金属，可使熔体温度更均匀。第五、使用简单、方便，不用水洗、不用筛洗，由于结构的特殊，甚至可以一个规格单一使用。(当然也可以不同规格，按不同配比使用)。目前国内外常用的规格有:2040目、4060目、6080目、80120目。
不锈钢粉末在其它方面也有许多应用，在此就不一一例举了。
参考文献
[1]东建中，水雾化合金粉末生产工艺，上海工程技术大学学报(自然科学版)第5卷第2期
[2]东建中，高压水雾化法生产低含氧量金属粉末的实践，1990年全国热喷涂技术经验交流会论文集，P38
[3]东建中，金属粉末的二流雾化法制造工艺,金属世界，1995年第4期，P12
[4]东建中，水雾化法制造超细金属粉末的工艺与设备，第五届华东地区焊接技术交流会(1999 山东济南)-上海市论文集，P97-98
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