鐵粉是一種很重要的金屬粉末。鐵粉在粉末冶金生產(chǎn)中用量最大，其耗用量約占金屬粉末總消耗量的85%左右。鐵粉的主要市場(chǎng)是制造機(jī)械零件，其所需鐵粉量約占鐵粉總產(chǎn)量的80%。電焊條藥皮中加入10-70%鐵粉可改進(jìn)焊條的焊接工藝并顯著提高熔敷效率。切割不銹鋼鐵粉，在切割鋼制品時(shí)，向氧-乙炔焰中噴射鐵粉，可改善切割性能，擴(kuò)大切割鋼種的范圍，提高可切割厚度。在粉末冶金制品行業(yè)中，一般耗用還原鐵粉總量的60%-80%，這是目前鐵粉使用的領(lǐng)域中規(guī)模很大的一種消耗。化工用還原鐵粉，主要用于化工催化劑，貴金屬還原，合金添加，銅置換等，這也是其最本質(zhì)的作用。除去以上的集中廣泛的一些工業(yè)用途，鐵粉還可以用于還原劑，還可以用來(lái)做防止油脂變質(zhì)的保鮮劑，這是我們?nèi)粘Ｉ钪斜容^實(shí)用的一些小的用途。
一、鐵粉的分類(lèi)鐵粉按習(xí)慣上分為粗粉、中等粉、細(xì)粉、微細(xì)粉和超細(xì)粉五個(gè)等級(jí)。粒度為150～500μm范圍內(nèi)的顆粒組成的鐵粉為粗粉，粒度在44～150μm為中等粉，10～44μm的為細(xì)粉，0.5～10μm的為極細(xì)粉，小于0.5μm的為超細(xì)粉。按照生產(chǎn)方式，還可分為還原鐵粉和霧化鐵粉。
還有一類(lèi)特殊的鐵粉——羥基鐵粉，至于用羰基法生產(chǎn)的羥基鐵粉，因其顆粒微細(xì)，價(jià)格昂貴，不適用于燒結(jié)普通機(jī)械零件和電焊條；但其純度高、顆粒結(jié)構(gòu)特殊，顯示出優(yōu)異性能。羰基鐵粉具有在高頻和超高頻下的高磁通率，也被廣泛應(yīng)用于制造磁性材料，在制作高頻鐵粉芯中有不可替代的作用。高性能金剛石工具采用成本昂貴的鈷粉做基體，使用羰基鐵粉可部分取代Co粉，在達(dá)到高的性能同時(shí)降低成本。
二、鐵粉生產(chǎn)工藝原理、現(xiàn)今普通鐵粉生產(chǎn)工藝主流是赫格納斯法、派隆法、低碳鋼水霧化法和QMP法。
赫格納斯法：先將鐵精礦粉與低硫焦炭屑-石灰石粉（用以脫硫）混合還原劑間層式裝填在SiC質(zhì)還原容器內(nèi)，通過(guò)隧道窯加熱至約1200℃，使礦粉還原成海綿鐵。海綿鐵經(jīng)破碎成小于0.175mm(-80目）或小于0.14mm(-100目）后，鋪加于鋼帶式還原爐內(nèi)，在800～900℃下以分解氨進(jìn)行還原退火。退火后的燒結(jié)粉塊加以錘破，即可得到優(yōu)質(zhì)海綿鐵粉。
派隆法（Pyron Process) 將低碳沸騰鋼的軋鋼鐵鱗破碎至小于0.147mm后，置于多爐床焙燒爐內(nèi)在980℃下氧化成Fe2O3。然后將Fe2O3粉喂送至帶式爐內(nèi)，在溫度不超過(guò)1050℃下通以氫氣使之還原成鐵粉。
低碳鋼液水霧化法 低碳廢鋼通過(guò)熔化造渣除去或減少磷、硅和其他雜質(zhì)元素后，通過(guò)漏嘴流入霧化器中，同時(shí)噴入高壓（約8．3MPa）水流擊碎金屬流而成液滴，液滴落入底下的水槽冷卻而凝固成粉。粉末經(jīng)磁選、脫水和干燥后，送入帶式爐，在800～1000℃下以分解氨氣予以還原退火處理，即得純度高的水霧化鐵粉。
QMP法為加拿大Quebec Metal Powder公司所開(kāi)發(fā)。將高純的熔融生鐵水（含碳量約為3.3%～3.8%）注入漏包，從漏嘴流下的鐵水被水平噴射的高壓水流擊碎成粒（約3．2mm）后，落入一吸入空氣的水冷容器中，使之部分氧化。經(jīng)干燥的鐵粒用球磨法加以粉碎，然后將過(guò)篩至小于0.147mm的粉末送入有分解氨氣保護(hù)的帶式爐內(nèi)，在800～1040℃下利用自身所含的氧進(jìn)行脫碳退火，再用分解氨氣體另行還原退火，即可得粉末冶金用鐵粉。
2、羥基鐵粉生產(chǎn)原理：羰基鐵粉是通過(guò)CO與鐵在高溫高壓下反應(yīng)，生成5羰基鐵油狀物，經(jīng)低壓分離后得到產(chǎn)品。經(jīng)退火防氧化處理即可。當(dāng)溫度為200℃，200bar的條件下羰基合成反應(yīng)式如下：Fe+5CO =Fe(CO)5 。羰基鐵在300℃，1bar的條件下分解為Fe和CO Fe(CO)5= Fe+5CO在分解過(guò)程中，因?yàn)镕e 有催化CO與CO2 反應(yīng)的作用，通常采用通NH3 作為保護(hù)氣體來(lái)抑制該反應(yīng)。這樣一來(lái)羰基鐵粉中就不可避免的會(huì)有N元素的存在。由于有Fe2O3，F(xiàn)e3N 等雜質(zhì)的存在，造成這種羥基鐵粉硬度比較大，通常被稱(chēng)之為硬粉。將鐵粉用氫氣還原1小時(shí)，鐵含量將提高到99.0%左右，同時(shí)其他元素的含量也將明顯降低。這種還原過(guò)的羰基鐵粉，硬度稍低，也被稱(chēng)之為軟粉。
