Cr的添加方式与含量对粉末冶金烧结钢组织及力学性能的影响

在Fe-1.75Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.6C粉末中,分别以添加430L不锈钢粉和CrFe合金粉的方式加入Cr元素,采用高温烧结硬化工艺制备含铬烧结钢Fe-1.75Ni-1.5Cu-xCr-0.5Mo-0.6C(x=0.5,1.0,1.5),研究铬的添加方式与含量对烧结钢组织与力学性能的影响。结果表明,与添加CrFe合金粉的方式相比,采用添加430L不锈钢粉的方式时,Cr的强化效果更好。采用该方式制备的含Cr烧结钢,随Cr含量增加,抗拉强度先上升后下降,伸长率不断下降,硬度不断提高,含铬量1.0%的材料具有良好的综合性能,生坯密度和烧结密度分别为7.18g/cm3和7.20g/cm3,抗拉强度、伸长率和硬度分别达到910MPa、2.0%和30HRC;烧结钢组织主要以珠光体、贝氏体和马氏体为主的混合组织;烧结钢的拉伸断裂以韧–脆混合断裂为主。     

压制压力对粉末冶金烧结硬化钢性能的影响

研究压制压力(550、600、650、700、750 MPa)对粉末冶金烧结硬化钢(Fe-1%Mo-0.1%Mn-3%Ni-2%Cu-0.8%C)密度、显微组织以及力学性能的影响.结果表明:压制压力在550～750 MPa范围内逐渐增大时,烧结密度随之增加,但密度增量逐步减小,在600～650 MPa时密度增量达到最高,650～700 MPa密度增量有所降低,在700～750MPa密度增量趋近于0.当压力为700 MPa时烧结坯的密度及力学性能最佳.在1 200℃下烧结硬化合金钢的力学性能略高于在1 120℃烧结的.采用烧结硬化工艺烧结得到的合金钢力学性能与同等工艺条件下普通烧结后淬火处理的试样性能相近,但生产时间大大缩短.这对于实际生产中提高生产效率,节约生产成本有很大意义.     

烧结条件与组成对含Cr粉末冶金钢力学性能的影响

对先进铁基粉末冶金材料的期望,已导致开发了更接近模拟锻钢组成的合金.像Cr等传统锻钢合金化元素,已用于提高力学性能与淬透性,而且成本可行.过去在粉末冶金中避免用铬是因为与氧相关的问题,但现在较新的合金系都含有这种元素.尽管这些合金可提供良好的力学性能与生产总成本可行,但这些合金的适当烧结仍是关键性问题.将介绍烧结条件与...     

粉末冶金烧结钢的切削性能

通过对5种粉末(3种进口粉和2种国产粉)冶金烧结钢的车削试验,对数据分析研究,发现铁粉中的硫、锰能有效地提高烧结钢的切削性能.并对此作了机理分析.     

Cr-Fe为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能

以Cr-Fe取代传统材料中的陶瓷相作为硬质相(即摩擦组元),制备铜基粉末冶金摩擦材料,通过扫描电镜观察分析该材料的微观结构,在MM3000摩擦磨损试验机上检测材料的摩擦磨损性能,并与以Al2O3作为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料进行对比。结果表明,以Cr-Fe取代陶瓷相作为摩擦组元,可改善硬质相与基体间的结合状态。随摩擦速度提高,材料的摩擦因数呈先下降后上升的趋势;与Al2O3陶瓷相作为摩擦组元相比,用Cr-Fe为摩擦组元的铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦因数提高12%~27%,且稳定性提高10%~20%,线磨损量降低20%~70%。     

预合金粉制作钢结硬质合金组织的研究

分析了碳对预合金粉制作钢结硬质合金组织的影响,论述了WC与复式碳化物的形成过程。分析结果表明：WC析出的数量与组织中的碳量有关,碳量加入量为0．6％,其组织可接近传统钢结硬质合金组织。     

烧结硬化粉末冶金钢在高性能零件中的应用

粉末冶金烧结硬化是一种经济有效的生产高强度零件工艺过程。但是,其后续机加工相对困难和昂贵,因此尺寸公差控制也是烧结硬化过程中关注的重要目标。本文基于MPIF标准制备了多种烧结硬化材料,并对比了它们在同等压制压力下的测试试棒以及同等密度下工业粉末冶金零件上的强度、延伸率及尺寸稳定性表现。结果表明在工业生产条件下,所有材料都得到了有效烧结硬化并表现出了优秀的尺寸稳定性。在工业零件生产中,Cr M作为一种预合金无铜添加的经济有效的烧结硬化材料,由于它的高淬透性,在0.5%C(质量分数)添加时,表现出高的尺寸稳定性及极佳的性能。     

微波烧结对粉末冶金铜材显微组织与性能的影响

用微波工艺烧结铜粉压坯,用排水法、布洛维硬度计、拉力试验机测量试样的相对致密度、硬度及拉伸性能,结果表明:在30min内将微波烧结温度由室温升高到1 000℃再保温10min即可获得相对密度达92.68%的烧结试样,其硬度和延伸率均高于相同温度下的常规烧结试样,但抗拉强度略有降低.还用扫描电镜和光学显微镜观测、分析试样显微组织及断口形貌,结果显示:微波烧结试样的晶粒比常规烧结试样的细小且孔隙分布均匀.     

烧结后热处理对烧结硬化粉末冶金钢零件尺寸精度与力学性能的影响

在铁基粉末冶金零件的最终形生产中尺寸精度是一个关键参数.粉末冶金零件生产厂商一直在追求较大的零件,但终端用户规定的绝对公差一般并不随零件尺寸而改变.因此,对较大的零件,尺寸变化或尺寸变化的偏差必须减小.除了与常用低合金粉末冶金钢的压制与烧结相关的尺寸变化外,烧结硬化合金对粉末冶金零件生产还提出了一些独特挑战与机遇.在烧结炉中能淬硬的零件,就不要后续淬火作业了.可是,形成的未回火的马氏体显微结构对尺寸稳定性与力学性能来说并不理想.回火的淬硬钢由于马氏体转变成了密度较高的较稳定的铁素体与碳化物显微结构,从而改善了力学性能并使尺寸产生收缩.另外,许多铜及碳含量高的烧结硬化钢牌号都会导致残留奥氏体的含量较高.残留奥氏体可改进冲击性能与延展性,但是,由于热波动残余奥氏体可转变成密度较低的贝氏体和/或马氏体从而影响尺寸的稳定性.为得到最好的力学性能与尺寸控制组合,烧结硬化钢需要进行适当的热处理.本文考察不同的烧结后热处理对烧结硬化粉末冶金钢尺寸、显微结构以及力学性能的影响.     

粉末冶金钢中的Cu

近年来,粉末冶金已成为一种可制造形状结构复杂、精度高及具有优异力学性能的零件的重要且成本可行的生产工艺。在铁基粉末冶金产品中,除碳外,Cu是应用最广的一种合金化元素。虽然Cu在锻轧钢中具有不良作用,但在粉末冶金钢中却具有显著强化作用。然而,Cu在烧结中会引起胀大,并且在与Fe粉的混合粉中倾向于偏聚,从而导致压坯的各部分组成之间发生变化,致使烧结件的尺寸显著分散。通过不同的方法将Cu粉粘结于Fe粉颗粒上,可有效地防止这种偏聚。本文评定了用不同的含Cu合金化系统得到的零件力学性能与尺寸变化。     

还原铁粉对Fe-1.1Ni-0.5Mo-0.5Cr合金组织与性能的影响

在惰性气体雾化法制备的Fe-1.1Ni-0.5Mo-0.5Cr预合金粉末中添加1.5％的Cu粉和0.6％的C粉(均为质量分数)以及还原铁粉(添加量分别为0、10％、20％和30％),混合均匀后在600 MPa压力下模压,在1 180℃烧结1h.烧结合金经180℃/1h回火处理后,进行密度、硬度、拉伸力学性能检测以及显微...     

磷对粉末冶金Cu-20Zn黄铜性能和组织的影响

在Cu-20％Zn黄铜中添加磷,以期在不经复压复烧的条件下制备不含铅的具有良好力学性能的黄铜.研究磷的添加量(质量分数,0～0.8％)对合金力学性能和微观组织的影响.结果表明:不加磷的Cu-20Zn黄铜试样的烧结密度(8.16 g/cm3)、硬度(87.7 HRH)、抗拉强度(244 MPa)、屈服强度(112 MPa...     

Cu含量对粉末冶金AlCuMgSi合金性能的影响

用金属Al粉、Cu粉、Mg粉和Al-Si粉为原料,采用液相烧结法制备Cu含量(质量分数,下同)为0~6.0%的AlCuMgSi合金,研究Cu含量对AlCuMgSi合金组织与力学性能的影响,采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末为原料,用相同的工艺制备Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si合金作为性能对比试样。结果表明:在铝合金中添加Cu元素后,组织致密均匀,密度、硬度和抗拉强度等均显著提高。当Cu含量为4.0%时材料的性能最优,密度为2.72g/cm3,致密度达到98.9%,硬度HB为64,抗拉强度为207MPa,伸长率为2.1%,与采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末制备的材料性能相当。     

电子驻车制动系统粉末冶金斜齿轮的开发

作为电子驻车制动系统中涡杆传动的关键零件,粉末冶金斜齿轮因其内孔为非圆形花键,结构复杂,成型难度大。为解决这一问题,本文讨论了粉末冶金斜齿轮的结构特点和力学性能,分析了齿轮材料的选择,并研究了生产工艺流程。研究结果表明:应选用流动性较好的粉末材料保证粉末在阴模的斜齿区域均匀填充;为避免花键结构的芯棒受力过大而断裂,选择下模不旋转即可成型斜齿轮的压机;根据产品要求,生产工艺流程设计如下:压制→烧结硬化→回火→后处理,其中,零件的压制成型和烧结硬化技术是重点。通过对斜齿轮生产工艺的精心策划和过程质量的严格管控,开发出符合实际工况要求、高精度、高强度、结构复杂的电子驻车制动系统用粉末冶金斜齿轮,该斜齿轮目前已经实现批量生产,质量稳定可靠,取得了较好的经济效益。     

元素Cr含量对粉末冶金TC4合金组织与性能的影响

采用冷等静压+真空烧结+热等静压(CHIP)法制备不同Cr含量的TC4钛合金,通过金相显微镜分析、力学性能测试、扫描电镜分析及透射电镜分析等方法研究Cr元素对TC4微观组织与性能的影响。结果表明:随Cr元素含量增加,TC4合金的抗拉强度、抗压强度升高,伸长率逐渐下降。Cr含量为2%时,TC4合金的抗拉强度为982 MPa,伸长率为14%,抗压强度为1 632 MPa,综合力学性能较好。     

Characterisation of powder metallurgy H13 steels prepared from water atomised powders

ABSTRACT

In this paper, powder metallurgy (PM) H13 steels were investigated based on the characterisation of water atomised H13 powders. Vacuum sintering was carried out from 1150 to 1265°C for sintering densification. The relative density of the as-sintered sample reached to 95% and mechanical properties were released above 1200°C. To eliminate the residual pores, subsequent forging was performed. The relative density increased to above 99%. As the concentration of Si elements on the powder surface was higher than the nominal composition, there was Si segregation in the form of silicon oxides (1–3?μm). Although oxide particles such as SiO₂ were inevitable, the mechanical performance of PM H13 steels was still comparable to that of ingot metallurgy products. The tempered PM H13 steels exhibited high tensile strength of 1460?MPa in YS, 1737?MPa in UTS and 8.7% in elongation. Besides, the impact toughness was as high as 14.7?J?cm^?2.     

Structure and properties of powder austenitic die steels

Possibilities are considered for using powder metallurgy in order to prepare effective austenitic die steels exhibiting high hardness and heat resistance (at temperatures not less than 850 °C). It is shown that in strength properties the material developed are as good as the best austenitic steels used as die tools, and in the level of heat resistance and hardness at room temperature they a considerably better. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 7–8(450), pp. 26–30, July–August, 2006.     

稀土元素钇对粉末冶金制备V-5Cr-5Ti合金微观组织的影响

采用粉末冶金方法,制备含不同质量分数钇(0%,0.5%,1%,2%)的V-5Cr-5Ti合金。利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等分析稀土元素钇对V-5Cr-5Ti合金显微组织的影响。结果表明添加钇能够显著改善钒合金微观组织结构,使晶粒细化;可有效消除粗大富钛条状第二相,而析出尺寸约为3μm的富钇颗粒,富钇颗粒分布于晶粒内部和晶界处,但以晶粒内部为主。     

Contemporary powder metallurgy: Achievements and problems

The world’s production and use of powders is discussed. Factors that influence the development of powder metallurgy and measures that will promote wider application of powder products are considered. Estimates for the development of powder metallurgy up to 2011 and some developments that won awards of the Metal Powder International Federation (MPIF) in 2005 are presented. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Vol. 46, No. 3–4 (454), pp. 122–126, 2007.     

感应烧结工艺对Fe基粉末冶金材料组织与性能的影响

采用感应加热对不同密度和不同C含量的压坯在不同温度下进行烧结,通过金相观察和力学性能测试分析感应烧结技术对Fe基粉末冶金材料组织和性能的影响.研究结果表明:感应加热会使粉末颗粒在界面处产生较高的温度,促进了C向Fe中的溶解与扩散,有利于Fe、C的化合;当C含量较多时,经感应烧结后的试样珠光体含量明显多于普通电阻炉烧结后...