雙層鐵基粉末冶金材料組織與性能研究.pdf

1、大多零件在實際使用過程中，僅有部分區(qū)域或部位需要高的使用性能。因此，可用雙層或多層材料，對于性能要求高的區(qū)域或部位用高含量的合金元素以滿足使用性能，性能要求不高的區(qū)域或部位不用或少用合金元素，作為基體起承載作用，從而實現(xiàn)節(jié)約化、綠色化制造。
　　 本文用粉末冶金壓制燒結(jié)法制各雙層鐵基粉末冶金材料，其基體層為Fe-1.2C-5Cu，合金層中單獨或復(fù)合添加Cr、Mo、Ni、Co元素;研究了雙層鐵基粉末冶金材料試樣在燒結(jié)態(tài)、熔滲態(tài)、熱

2、處理態(tài)下的組織、徑向壓潰強度及摩擦系數(shù)。
　　 采用是濕混法，可以提高混料的均勻性。兩次裝粉兩次壓制法壓制的試樣，燒結(jié)后合金層和基體層結(jié)合良好，無開裂。隨著壓制壓力的增大，壓坯的密度及燒結(jié)后試樣的硬度和徑向壓潰強度一開始會大幅上升，但是壓制壓力增大到650MPa之后，其增長幅度將會降低。
　　 燒結(jié)態(tài)下，添加Cr、Mo、Ni元素，合金層中除了珠光體和鐵素體組織，還有部分貝氏體。單一添加Cr元素時，組織中有未化合石墨。添加

3、Mo元素獲得的貝氏體組織最多。單獨添加Ni元素得到珠光體組織片層最細。單一添加Co元素只獲得珠光體組織。同時加入Mo、Ni元素時，燒結(jié)態(tài)試樣中的貝氏體組織最多。Cr、Mo元素在燒結(jié)試樣中會富集，形成碳化物和合金滲碳體。Ni、Co元素在試樣中的分布較為均勻。
　　 熔滲處理后，合金元素擴散更為充分，添加Cr、Mo、Ni元素，合金層中出現(xiàn)大量的貝氏體組織，Cr、Mo元素的富集區(qū)碳含量增大，以及大量網(wǎng)狀的游離銅組織。熱處理后，組織為回

4、火馬氏體和殘余奧氏體，組織中容易出現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時添加NiCo元素的熱處理試樣在晶界處出現(xiàn)三次滲碳體。
　　 燒結(jié)態(tài)下，添加Mo元素的試樣徑向壓漬強度最高，達到850MPa。添加Cr、Co元素試樣的徑向壓潰強度低。熔滲處理后，試樣的徑向壓潰強度均得到提高，添加Mo元素的試樣徑向壓潰強度升高為1227MPa。同時添加CrMo元素的熔滲態(tài)試樣徑向壓潰強度達1016MPa。熱處理后，復(fù)合添加合金元素的試樣徑向壓潰強度值變化不是很大。<