粉末冶金低合金鋼的燒結硬化研究.pdf

1、燒結硬化是一種通過燒結段急冷快淬大幅減省生產(chǎn)時間、有效提高試樣硬度和強度的材料制備新工藝。本文以燒結硬化制粉末冶金低合金鋼的制備工藝研究為方向，對成分為Fe-0.5Mo-2Cu-4Ni-0.1Mn-0.8C、Fe-1Mo-2Cu-4Ni-0.8C元素粉混合粉末以及Hoganas ATOMET4701、ATOMET4601預合金粉末制備鐵基低合金鋼燒結硬化行為進行了系統(tǒng)的研究，確定合理的燒結硬化工藝，并考察合金元素和合金化方法對燒結工藝，

2、燒結件力學性能及顯微組織的影響；選擇綜合性能好的合金成分、材料制作工藝與合金化方法來制備鐵基燒結硬化低合金鋼。 研究結果表明：利用元素混合粉進行燒結硬化時，C含量為0.8％、Cu含量2％、Ni含量4％、Mo含量0.5％-1％，粉末混合采用行星式高能球磨12小時，壓制壓力為700MPa、燒結溫度為1200℃，冷速60k/min時樣品馬氏體化較為完全，其物理力學性能最優(yōu)：燒結密度7.07g/cm3，抗拉強度為636MPa，洛氏硬度達

3、到31HRC。在一定范圍內(nèi)提高壓制壓力和燒結溫度均有利于提高材料的致密度，從而有利于合金元素的擴散，最終提高燒結硬化的性能。在快冷段冷卻速度的提高能夠提高材料的過冷度，促進組織的馬氏體化。除了常規(guī)Cu和C的添加對制品的力學性能和微觀組織產(chǎn)生影響外，在燒結硬化試驗中，添加Mo、Ni等合金元素對材料的淬透性都有明顯影響，促進快冷過程中CCT曲線的右移。 采用Hoganas ATOMET4701、ATOMET4601預合金粉，壓制壓力

4、為700MPa、燒結溫度為1180℃，冷速60k/min制低合金鋼燒結硬化后硬度達37HRC、35HRC，拉伸強度662MPa、694Mpa均高于元素混合法制鐵基低合金鋼。采用預合金粉一方面可以有效解決Mn、Cr在元素混合和干燥時容易氧化的問題，另一方面由于采用預合金粉，元素之間熱擴散更加容易、更均勻，所需燒結溫度降低，節(jié)約生產(chǎn)成本。 同等壓制壓力和燒結溫度下，采用燒結硬化工藝與采用微波燒結都能大大減少燒結時間，在樣品最終性能上