粉末冶金
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合金元素和孔隙率的变化都对粉末冶金有影响

2022-06-15 16:49:15

粉末冶金材料在烧结过程中固有的孔隙率是其固有的特征,它对热处理,尤其是孔隙率的变化与热处理的关系也有很大的影响。为了提高致密度和晶粒度,添加的合金元素对热处理也有一些的影响:

a.孔隙对热处理过程的影响

粉末冶金材料在热处理过程中,快速冷却可以抑制奥氏体向其他组织的扩散和转变,从而获得马氏体。孔隙的存在对材料的散热有很大的影响。通过热导率公式:热导率=金属的理论热导率×(1-2×孔隙率)/100,可以看出淬透性随孔隙率的增加而降低。

另一方面,孔隙度也会影响材料的密度。孔隙度对热处理后材料表面硬度和硬化深度的影响与密度有关,密度降低了材料的表面硬度。此外,由于孔隙的存在,淬火过程中不能使用盐水作为介质,以避免盐残留造成的腐蚀。因此,一般的热处理是在真空或气体介质中进行的。

b.合金含量和类型对粉末冶金热处理的影响

常见的合金元素是铜和镍。其含量和类型会影响热处理效果。热处理硬化深度随铜含量和碳含量的增加而逐渐增大,达到含量后逐渐减小;镍合金的硬度高于铜合金,但镍含量的不均匀会导致奥氏体组织的不均匀;

粉末冶金零件

c.高温烧结的影响

虽然高温烧结可以获得好的合金化效果并促使致密化,但烧结温度的差异,尤其是在温度较低时,会导致热处理敏感性(合金在固溶体中的还原)和机械性能的降低。因此,通过高温烧结和足够的还原气氛可以获得良好的热处理效果。

d.孔隙率对热处理时表面淬硬深度的影响

粉末冶金材料的热处理效果与材料的密度、渗透性(淬透性)、导热性和电阻有关。孔隙度是这些因素的很大原因。当孔隙率超过8%时,气体将通过开放空间迅速渗透和渗出。渗碳硬化时,增加渗碳深度可降低表面硬化的效果。此外,如果渗碳气体的渗透速度过快,淬火过程中会产生软点,从而降低表面硬度,使材料脆性和变形。


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