一. 媒介

粉末冶金资料在古代产业中的利用愈来愈普遍，出格是汽车产业、糊口用品、机器装备等的利用中，粉末冶金资料已据有很大的比重。它们在代替低密度、低硬度和强度的铸铁资料方面已具备较着上风，在高硬度、高精度和强度的紧密庞杂整机的利用中也在逐步推行，这要归功于粉末冶金手艺的疾速成长。全致密钢的热处置工艺已取得了胜利，可是粉末冶金资料的热处置，由于粉末冶金资料的物理机能差别和热处置工艺的差别，还存在着一些缺点。各锻造冶炼企业在粉末冶金资料的手艺研讨中，热锻、粉末打针成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处置和后续处置工艺，在粉末冶金资料的物理机能与力学机能缺点的改良中，取得了必然结果，进步了粉末冶金资料的强度和耐磨性，将大大扩大粉末冶金的利用规模。

二. 粉末冶金资料的热处置工艺

 

粉末冶金资料的热处置要按照其化学成份和晶粒度肯定，此中的孔隙存在是一个首要身分，粉末冶金资料在压抑和烧结进程中，构成的孔隙贯串全部整机中，孔隙的存在影响热处置的体例和结果。

 

粉末冶金资料的热处置有淬火、化学热处置、蒸汽处置和出格热处置几种情势：

 

1、淬火热处置工艺

 

粉末冶金资料由于孔隙的存在，在传热速率方面要低于致密资料，是以在淬火时，淬透性绝对较差。别的淬火时，粉末资料的烧结密度和资料的导热性是成反比干系的;粉末冶金资料由于烧结工艺与致密资料的差别，外部构造平均性要优于致密资料，但存在较小的微观地区的不平均性，以是，完整奥氏体化时候比响应锻件长50%，在增添合金元素时，完整奥氏体化温度会更高、时候会更长。

 

在粉末冶金资料的热处置中，为了进步淬透性，凡是插手一些合金元素如：镍、钼、锰、铬、钒等，它们的感化跟在致密资料中的感化机理不异，可较着细化晶粒，当其溶于奥氏体后会增添过冷奥氏体的不变性，保障淬火时的奥氏体改变，使淬火后资料的外表硬度增添，淬硬深度也增添。别的，粉末冶金资料淬火后都要停止回火处置，回火处置的温度节制对粉末冶金资料的的机能影响较大，是以要按照差别资料的特征肯定回火温度，降落回火脆性的影响，普通的资料可在175-250℃下氛围或油中回火0.5-1.0h。

 

 

 

2.化学热处置工艺

 

化学热处置普通都包含分化、接收、分散三个根基进程，比方，渗碳热处置的反映以下：

2CO≒[C]+CO2 (放热反映)

CH4≒[C]+2H2 (吸热反映)

 

碳分化出后被金属外表接收并逐步向外部分散，在资料的外表取得充足的碳浓度后再停止淬火和回火处置，会进步粉末冶金资料的外表硬度和淬硬深度。由于粉末冶金资料的孔隙存在，使得活性炭原子从外表渗透外部，实现化学热处置的进程。可是，资料密度越高，孔隙效应就越弱，化学热处置的结果就越不较着，是以，要接纳碳势较高的复原性氛围掩护。按照粉末冶金资料的孔隙特色，其加热和冷却速率要低于致密资料，以是加热时要耽误保温时候，进步加热温度。

 

粉末冶金资料的化学热处置包含渗碳、渗氮、渗硫和多元共渗等几种情势，在化学热处置中，淬硬深度首要与资料的密度有关。是以，能够或许在热处置工艺上接纳响应办法，比方：渗碳时，在资料密度大于7g/cm3时恰当耽误时候。经由进程化学热处置可进步资料的耐磨性，粉末冶金资料的不平均奥氏体渗碳工艺，使处置后的资料渗层外表的含碳量可达2%以上，碳化物平均散布于渗层外表，能够或许很好地进步硬度和耐磨机能。

 

3.蒸汽处置

 

蒸汽处置是把资料经由进程加热蒸汽使其外表氧化，在资料表层构成氧化膜，从而改良粉末冶金资料的机能。出格是对粉末冶金资料的外表的防腐，其有用期比发蓝处置结果较着，处置后的资料硬度和耐磨性较着增添。

 

4.出格热处置工艺

 

出格热处置工艺是近年来科技成长的产品，包含感到加热淬火、激光外表软化等。感到加热淬火是在高频电磁感到涡流的影响下，加热温度晋升快，对外表硬度的增添有明显结果，可是轻易呈现软点，普通能够或许接纳中断加热法耽误奥氏体化时候;激光外表软化工艺是以激光为热源使金属外表疾速升暖和冷却，使奥氏体晶粒外部的亚布局来不迭答复再结晶而取得超细布局。

 

 

 

三. 粉末冶金资料热处置的影响身分阐发

 

粉末冶金资料在烧结进程中天生的孔隙是其固有特色，也给热处置带来了很大影响，出格是孔隙率的变更与热处置的干系，为了改良致密性和晶粒度，插手的合金元素也对热处置有必然影响：

 

 

1.孔隙对热处置进程的影响

 

粉末冶金资料在热处置时，经由进程疾速冷却按捺奥氏体分散改变成其余构造，从而取得马氏体，而孔隙的存在对资料的散热性影响较大。经由进程导热率公式：

导热率=金属实际导热率×(1-2×孔隙率)/100

能够或许看出，淬透性跟着孔隙率的增添而降落。别的一方面，孔隙还影响资料的密度，对资料热处置后外表硬度和淬硬深度的结果又因密度影响而有关联，降落了资料外表硬度。并且，由于孔隙的存在，淬火时不能用盐水作为介质，以避免因盐分残留形成侵蚀，以是，普通热处置是在真空或气体介质中停止的。

 

2.孔隙率对热处置时外表淬硬深度的影响

 

粉末冶金资料的热处置结果与资料的密度、渗(淬)透性、导热性和电阻性有关，孔隙率是形成这些身分的最大缘由，孔隙率跨越8%时，气体就会经由进程空地敏捷渗透，在停止渗碳软化时，增添渗碳深度，外表软化的结果就会降落。并且，若是渗碳气体渗透速率过快，在淬火中会发生软点，降落外表硬度，使资料脆变和变形。

 

3.合金含量和范例对粉末冶金热处置的影响

 

合金元素中常见的是铜和镍，它们的含量与范例城市对热处置结果发生影响。热处置软化深度随铜含量、碳含量的增添而逐步增高到达必然含量时又逐步降落;镍合金的刚度要大于铜合金，可是镍含量的不平均性会致使奥氏体构造不平均。

 

4.低温烧结的影响

 

低温烧结固然能够或许取得最好的合金化结果和增进致密化，可是，烧结温度的差别，出格是温度较低时，会致使热处置的敏理性降落(固溶体中的合金削减)和机器机能降落。是以，接纳低温烧结，帮助以充实的复原氛围，能够或许取得较好的热处置结果。

 

 

 

四、结语

 

粉末冶金资料的热处置工艺是一个庞杂的进程，它与孔隙率、合金范例、合金元素含量、烧结温度有干系，同致密资料比拟，外部的平均性较差，要想取得较高的淬透性，要进步完整奥氏体化温度并耽误时候，不平均奥氏体渗碳可得到不受奥氏体饱和碳浓度限定的高碳浓度。别的，插手合金元素也可进步淬透性。蒸汽处置可明显进步其防腐机能和外表硬度。