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气氛对铁基粉末冶金制品烧结的影响

作者:九州体育(中国)有限公司

发布时间:2023-01-16 08:45:33

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  结时间为1h,烧结温度为1150烧结后测定试棒的抗拉强度在WA -300型九州体育材料为试样直接真空烧结后的金相照片,照片显示,组织中存在较多的铁素体,珠光体明显较少,而在和中,珠光体达70%以上。

  250t真空烧结后压坯的抗拉强度并没有预先设想的那么高原因在于真空烧结时发生脱碳。在真空烧结时,在压坯内部能与石墨发生反应并且反应产物能迁移到产品外部的元素只有氧。无论对于雾化铁粉还是还原铁粉,在一般情况下都含有0.1% ~.2%的氧。铁粉在储运和使用过程中也会增氧。氧大部分以氧化物的形式存在于颗粒的表面。

  在篼温下,颗粒表面的氧化物会与石墨粉发生如下反应:上述反应的吉布斯自由能为在真空下,由于炉膛内气压很低(真空度约1Pa),因此反应产物CO的分压/>很小,也就是反应的热力学驱动力很大,石墨比较容易还原铁粉颗粒表面的氧化物,亦即在压坯内容易发生脱碳反应,直至颗粒表面的氧化物或压坯内的氧含量下降到一个比较低的水平为止。因此,对于需真空烧结的铁基粉末冶金产品,应当改进工艺,以弥补脱碳反应所造成的损失。

气氛对铁基粉末冶金制品烧结的影响

  对于在吸热性气氛和氮基气氛中烧结,抗拉强度相差不大。这可能由以下因素综合作用造成的。

  其一,在氮基气氛中烧结,由于气氛中的氧含量较低(约为30xl06左右),露点较低(约在-40t左右),因此气氛的还原能力较强,可以促进烧结,尺寸收缩较大。而在吸热性气氛中,氧含量和露点较高,相对而言,还原能力较差。

  其二,在氮基气氛中,虽然含有氢气,可以还原颗粒表面的氧化物,但是,与此同时,在。压坯内的石墨与颗粒表面的氧化物会发生反应(见;其三,镍等合金元素进一步合金化,促进了强度的提高。

  而在真空和氮基气氛中预烧,其抗拉强度较低的原因主要在于预烧时产品的脱碳(如表3所示)。最终高温烧结虽然产品有较大的收缩(例如,在氮基气氛中烧结后宽度为5.765mm,高温烧结后减小为5. 735mm),密度有了进一步的提篼,以及篼温烧结的合金化程度进对于冲击性,在复烧后都有所提高,主要因为在真空中烧结都有不同程度的脱碳和密度的提篼。对比表3与表5可以看出,在真空烧结后碳含量都下降。由(b)与(b)可以看出,真空复烧后的铁素体增加。此外,压坯宽度的减小意味着密度的提高。在这两个因素的作用下冲击韧性提篼。在吸热性气氛与氮基气氛中存在差别,主要由于在预烧后的碳含ft不同。

  表5不同预处理,最终真空烧结1b后碳含置变化情况气氛氮基气氛吸热性气氛真空备注拉伸试样碳含童/%最终1250t烧结冲击试样碳含童/%最终1150  真空炉中高温复烧后的结果显示,吸热性气氛中预烧产品的强度最篼,达587MPa,冲击货性提篼到15.7J/Cm2.而在真空和氮基气氛中预烧,结果相差不大,抗拉强度约为430MPa,冲击韧性约为19J/cm2.


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