鐵基粉末冶金材料感應燒結(jié)過程研究.pdf

1、本文選用粗鐵粉為主要原料,通過控制燒結(jié)時間對純鐵及Fe-C粉末冶金材料的感應燒結(jié)過程和均勻性進行了分析。同時改變材料制備參數(shù),研究了各因素對粉末冶金材料組織和性能的影響,并對感應燒結(jié)的演化機制進行了歸納總結(jié),結(jié)果表明:
　　 短時間燒結(jié)后,孔隙由原來的孔隙網(wǎng)絡形成隔離的閉孔,數(shù)量減少并發(fā)生了明顯收縮,并出現(xiàn)顆粒內(nèi)再結(jié)晶。繼續(xù)延長燒結(jié)時間,材料內(nèi)發(fā)生顆粒間聚集再結(jié)晶,顆粒接觸面再結(jié)晶形成晶界,顆粒相互融合成為一個整體。粉末顆粒減小

2、,密度增大和電流的提高都可以使材料產(chǎn)生更多的熱量,促進燒結(jié)過程的進行。
　　 燒結(jié)時間較短時,試樣中心的燒結(jié)進程較快,材料出現(xiàn)組織不均勻現(xiàn)象。隨著燒結(jié)時間的延長,密度的不均勻性和集膚效應互相制衡,試樣內(nèi)部的燒結(jié)進程基本趨于相同。選擇細粉為原料并且增大電流和壓制密度,可以推進材料燒結(jié)的均勻化程度。
　　 當燒結(jié)開始時,粉末顆粒自身的硬度下降,加工硬化現(xiàn)象消除,材料的硬度值會大幅度降低,當燒結(jié)基本完成后,顆粒間結(jié)合強度增大,

3、試樣的硬度會逐漸趨于平緩,并且有小幅度上升。增大密度,縮小顆粒尺寸,升高燒結(jié)電流,這些方法可以促進燒結(jié)的進行,使硬度變化更早的進入平穩(wěn)狀態(tài)。試樣在短時間燒結(jié)時,硬度會出現(xiàn)較明顯的不均勻性,當燒結(jié)時間延長后,試樣各區(qū)域的硬度基本相同。燒結(jié)時間較短時材料的耐腐蝕性相差不大,當材料內(nèi)部開始發(fā)生顆粒內(nèi)再結(jié)晶和聚集再結(jié)晶時,材料的耐腐蝕性都會得到大幅度的提升。
　　 Fe-C粉末冶金材料在感應燒結(jié)電流較低,燒結(jié)時間較短時,材料的金相組織只

4、是由鐵素體構(gòu)成,碳以游離態(tài)石墨的形式存在于孔隙中。隨著時間的延長,孔隙附近會有少量珠光體出現(xiàn),時間繼續(xù)延長,珠光體的分布逐漸均勻,但含量較少。如果電流增大到一定程度,并且提供足夠的燒結(jié)時間,石墨大量溶解到鐵基體中并且擴散得較均勻,在鐵粉顆粒的表面和內(nèi)部都會出現(xiàn)大量的珠光體。Fe-C粉末冶金材料在感應燒結(jié)后的組織不均勻現(xiàn)象主要是由兩方面引起的:密度和燒結(jié)工藝。在燒結(jié)的前期兩者都有影響,而在燒結(jié)基本完成后,組織上的差異主要是由密度不均勻造成