空心陰極燒結鐵基結構材料及其等離子Cr-Mo共滲研究.pdf

1、粉末冶金是一種重要的材料制備方法。隨著現代工業(yè)的飛速發(fā)展,粉末冶金制品所占工業(yè)產品的比重也日益增大,同時也對粉末冶金產品的質量和性能提出了更高的要求。燒結工藝是影響粉末制品質量的一個關鍵環(huán)節(jié),開發(fā)各種高效、節(jié)能和環(huán)保的燒結新工藝一直是材料科學工作者致力的研究方向。本文所探討的空心陰極等離子燒結工藝就是利用空心陰極放電所產生的高密度等離子體作為加熱源,實現對粉末型坯的高溫、快速燒結。研究針對兩種典型的燒結鐵基結構材料FN0205(2％Ni

2、-0.5％C-Fe)和FC0208(2％Cu-0.8％C-Fe)進行了實驗。從空心陰極放電的基礎理論出發(fā),通過對制品組織結構和致密度分析,探討了主要工藝參數對制品密度和燒結速度的影響規(guī)律。
　　 采用先進的表面改性技術提高制品的性能也是粉末冶金制造領域的一個重要發(fā)展趨勢。結合等離子燒結工藝本身的特點,對燒坯進行了等離子Cr-Mo共滲的研究,在其表面形成耐磨合金層。通過系統(tǒng)的工藝實驗,總結出鐵基粉末冶金件雙層輝光等離子滲Cr-Mo

3、的最佳工藝參數為:溫度T=1100～1150℃,時間t=3h,氣壓P=35～40Pa,極間距d=15mm,源極電壓Vs=950～1050V,陰極電壓Vc=500～550V。FN0205和FC0208基體滲層表面Cr含量達到10％左右,Mo含量達到5％左右,合金滲層致密、完整,滲層厚度分別達到68μm和59μm。XRD衍射結果表明,對FN0205基體表面滲層物相主要由Fe、Cr、Cr23C6、Cr7C3、Mo2C組成,FC0208基體表面