粉末冶金材料熱處理的影響因素分析(熱處理工藝有哪些?)
粉末冶金材料在現代工業中的應用越來越廣,在取代鍛鋼件的高密度和高精度的復雜零件的應用中,隨著粉末冶金技術的不斷進步也取得了快速發展。但是由于后續處理工藝的差異,其物理性能和力學性能還存在著一些缺陷,本文就針對粉末冶金材料的熱處理工藝進行簡要闡述分析,并分析其影響因素,提出改善工藝的策略。
粉末冶金材料在現代工業中的應用越來越廣泛,特別是汽車工業、生活用品、機械設備等的應用中,粉末冶金材料已經占有很大的比重。它們在取代低密度、低硬度和強度的鑄鐵材料方面已經具有明顯優勢,在高硬度、高精度和強度的精密復雜零件的應用中也在逐漸推廣,這要歸功于粉末冶金技術的快速發展。全致密鋼的熱處理工藝已經取得了成功,但是粉末冶金材料的熱處理,由于粉末冶金材料的物理性能差異和熱處理工藝的差異,還存在著一些缺陷。各鑄造冶煉企業在粉末冶金材料的技術研究中,熱鍛、粉末注射成型、熱等靜壓、液相燒結、組合燒結等熱處理和后續處理工藝,在粉末冶金材料的物理性能與力學性能缺陷的改善中,取得了一定效果,提高了粉末冶金材料的強度和耐磨性,將大大擴展粉末冶金的應用范圍。
粉末冶金熱處理工藝:
化學熱處理:
粉末冶金材料的化學熱處理包括滲碳、滲氮、滲硫和多元共滲等幾種形式,在化學熱處理中,淬硬深度主要與材料的密度有關。因此,可以在熱處理工藝上采取相應措施,比如:滲碳時,在材料密度大于7g/cm3時適當延長時間。通過化學熱處理可提高材料的耐磨性,粉末冶金材料的不均勻奧氏體滲碳工藝,使處理后的材料滲層表面的含碳量可達2%以上,碳化物均勻分布于滲層表面,能夠很好地提高硬度和耐磨性能。
淬火熱處理:
粉末冶金材料由于孔隙的存在,在傳熱速度方面要低于致密材料,因此在淬火時,淬透性相對較差。另外淬火時,粉末材料的燒結密度和材料的導熱性是成正比關系的;粉末冶金材料因為燒結工藝與致密材料的差異,內部組織均勻性要優于致密材料,但存在較小的微觀區域的不均勻性,所以,完全奧氏體化時間比相應鍛件長50%,在添加合金元素時,完全奧氏體化溫度會更高、時間會更長。
特殊熱處理:
特殊熱處理工藝是近些年來科技發展的產物,包括感應加熱淬火、激光表面硬化等。感應加熱淬火是在高頻電磁感應渦流的影響下,加熱溫度提升快,對于表面硬度的增加有顯著效果,但是容易出現軟點,一般可以采取間斷加熱法延長奧氏體化時間;激光表面硬化工藝是以激光為熱源使金屬表面快速升溫和冷卻,使奧氏體晶粒內部的亞結構來不及回復再結晶而獲得超細結構。
蒸汽處理:
蒸汽處理是把材料通過加熱蒸汽使其表面氧化,在材料表層形成氧化膜,從而改善粉末冶金材料的性能。特別是對于粉末冶金材料的表面的防腐,其有效期比發藍處理效果明顯,處理后的材料硬度和耐磨性明顯增加。
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