高強(qiáng)韌鐵基粉末冶金材料的合金化及工藝研究.pdf

1、汽車、家電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)鐵基粉末冶金材料的性能提出了更高的要求。本論文以擴(kuò)散合金化粉末Fe-1.75Ni-0.5Mo-1.5Cu、高碳鉻鐵粉、高碳錳鐵粉、二氧化鈰粉、石墨粉以及硬脂酸鋅為原材料，經(jīng)成分選擇和工藝優(yōu)化，成功制備出低成本、高強(qiáng)度、高韌性、高硬度的鐵基粉末冶金合金。研究了Cr、Mn、C及CeO2對(duì)擴(kuò)散合金化粉末Fe-1.75Ni-0.5Mo-1.5Cu的組織和性能影響，以及燒結(jié)溫度，回火工藝，生坯密度等工藝參數(shù)的作用。

2、>　　 Cr、Mn最佳添加量分別為1.5％、1.0％，此時(shí)材料綜合性能最優(yōu)，明顯增加了材料的強(qiáng)度與硬度，且對(duì)韌性的削弱較小。添加Cr、Mn后材料發(fā)生了燒結(jié)硬化，促進(jìn)馬氏體、下貝氏體的形成，導(dǎo)致材料強(qiáng)度與硬度提升。高碳鉻鐵、高碳錳鐵在燒結(jié)時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)液相，雖然引起了材料的反致密化，但促進(jìn)了合金元素的擴(kuò)散。
　　 CeO2與C的最佳量分別為0.2％和0.4％。碳含量影響瞬時(shí)液相過程，從而影響孔隙及顯微組織。適量的CeO2能細(xì)化奧氏

3、體晶粒，促進(jìn)了合金元素的擴(kuò)散，使大孔隙圓整度提高、下貝氏體含量增多;它還能變質(zhì)S、Si等有害夾雜。然而過量的CeO2對(duì)材料強(qiáng)韌性不利。
　　 提高燒結(jié)溫度不僅促進(jìn)了合金元素在固相中的擴(kuò)散，更重要的是，它促進(jìn)了瞬時(shí)液相過程，提高了材料的性能。適當(dāng)?shù)奶岣呱髅芏龋瑴p少了材料中的孔隙，促進(jìn)了顆粒的結(jié)合，因此材料性能有較大的提升。
　　 綜合利用上述技術(shù)，本文獲得的最佳材料成分為Fe-1.75Ni-0.5Mo-1.5Cu-1.5