粉末冶金
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合金元素和孔隙率的變化都對粉末冶金有影響

2022-06-15 16:49:15

粉末冶金材料在燒結過程中固有的孔隙率是其固有的特征,它對熱處理,尤其是孔隙率的變化與熱處理的關系也有很大的影響。為了提高致密度和晶粒度,添加的合金元素對熱處理也有一些的影響:

a.孔隙對熱處理過程的影響

粉末冶金材料在熱處理過程中,快速冷卻可以抑制奧氏體向其他組織的擴散和轉變,從而獲得馬氏體。孔隙的存在對材料的散熱有很大的影響。通過熱導率公式:熱導率=金屬的理論熱導率×(1-2×孔隙率)/100,可以看出淬透性隨孔隙率的增加而降低。

另一方面,孔隙度也會影響材料的密度。孔隙度對熱處理后材料表面硬度和硬化深度的影響與密度有關,密度降低了材料的表面硬度。此外,由于孔隙的存在,淬火過程中不能使用鹽水作為介質,以避免鹽殘留造成的腐蝕。因此,一般的熱處理是在真空或氣體介質中進行的。

b.合金含量和類型對粉末冶金熱處理的影響

常見的合金元素是銅和鎳。其含量和類型會影響熱處理效果。熱處理硬化深度隨銅含量和碳含量的增加而逐漸增大,達到含量后逐漸減小;鎳合金的硬度高于銅合金,但鎳含量的不均勻會導致奧氏體組織的不均勻;

粉末冶金零件

c.高溫燒結的影響

雖然高溫燒結可以獲得好的合金化效果并促使致密化,但燒結溫度的差異,尤其是在溫度較低時,會導致熱處理敏感性(合金在固溶體中的還原)和機械性能的降低。因此,通過高溫燒結和足夠的還原氣氛可以獲得良好的熱處理效果。

d.孔隙率對熱處理時表面淬硬深度的影響

粉末冶金材料的熱處理效果與材料的密度、滲透性(淬透性)、導熱性和電阻有關。孔隙度是這些因素的很大原因。當孔隙率超過8%時,氣體將通過開放空間迅速滲透和滲出。滲碳硬化時,增加滲碳深度可降低表面硬化的效果。此外,如果滲碳氣體的滲透速度過快,淬火過程中會產生軟點,從而降低表面硬度,使材料脆性和變形。


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