Fe-Cu-Ni-Mo-C材料烧结硬化性能研究

本文研究了模壁润滑温压部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的烧结硬化性能,讨论了冷却速度对材料力学性能和显微组织的影响.部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末采用模壁润滑温压压制,1150℃氢气氛保护下烧结60min,在900℃～600℃温度冷却区间以4.6℃/s,2.9℃/s,1.5℃/s三种速度快速冷却.试验结果显示:材料的抗拉强度和表观硬度随冷却速度的增大而升高,延伸率却随冷却速度增大而降低.在4.6℃/s的冷却速度下,Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的抗拉强度为872 MPa,表观硬度为257 HB,明显高于2.9℃/s和1.5℃/s冷却条件下的性能.烧结硬化后材料尺寸有轻微收缩,但呈现出良好的尺寸稳定性.材料的烧结密度稍有降低.烧结硬化材料的显微组织为马氏体、贝氏体、珠光体和富镍残余奥氏体共存.马氏体含量随冷却速度增大而增加,低速冷却下组织主要为珠光体、残余奥氏体.     

烧结硬化用低合金钢粉

本文将介绍三种不同成分的低合金钢粉。在混入2 0%铜和不同石墨含量的条件下,对该三种粉进行了试验评定。试件的密度为6 9g/cm3,在氮氢混合气氛中于1120℃下烧结25min,在炉内冷却带650～400℃温区的冷却速度为0 4或1 5℃/s条件下,对烧结态和回火后试件的力学性能进行了测试。回火条件为200℃下保温60min。在一定的冷却速率和碳含量条件下,各种钢粉烧结后的硬度可高达40HRC。回火后,硬度仍可以保持在30HRC以上。     

高密度烧结-硬化材料的性能与应用

烧结-硬化材料的特点是淬透性高,这使着在加速冷却时可形成的马氏体的量(体积分数)80%。但是,这些中等合金化的材料往往压缩性较低,从而导致密度较低,限制了其在高强度零件中的应用。为了使这些材料用于新的高强度零件用途,需要用何种方法来增高当今烧结-硬化材料的生坯与烧结件的密度呢?本文阐述了如何用新合金化系统和先进的粘结剂技术相结合,来增高标准的烧结-硬化合金的生坯与烧结件密度。将说明导致的力学性能改进,以及高密度烧结-硬化材料可能在像高强度齿轮之类用途中找到应用。     

可烧结硬化组成合金的开发

粉末冶金产业市场力量正在挑战粉末冶金合金中通常使用的传统组成.Mo、Ni及Cu因和氧亲和力低,是铁基粉末冶金使用的主要合金化元素.另外,Mo对压缩性的影响很小,和Cu在烧结温度下通过液相可快速熔成合金.这三种元素也都增高钢的淬透性,用这些元素的混合物生产的零件可进行烧结硬化.价格压力迫使对采用这些元素的粉末组成重新进行...     

适用于工业制造的烧结硬化解决方案

在粉末冶金零件生产中,烧结硬化被认为是替代后续热处理工序的一种经济易行的方案。近年来烧结硬化材料和工业应用已取得很大进展,其中Ni和Mo是最常用的合金元素,然而Ni和Mo价格的增长和剧烈波动使制造商面临巨大的成本压力。含Cr合金材料虽然具备合理的价格和良好的淬硬性,但对烧结气氛类型和质量的严格要求限制了其更广的应用。为拓宽烧结硬化的应用范围和增强粉末冶金工艺的竞争优势,市场强烈需求同时具备成本效益和高度稳定性的合金材料。通过在工业条件下生产典型的粉末冶金零件,对比了Ni-Mo和Cr-Mo体系的传统粉末冶金材料与新开发的低合金材料的力学性能以及尺寸稳定性,从而给出适应不同工业生产条件的材料选择方案。     

影响烧结硬化合金钢齿轮特性之参数探讨

根据不同合金钢合金化的方式与添加元素的种类, 规划出4 组不同硬化能之烧结合金钢; 将这4 种硬化能不同之烧结合金钢粉末分别压制成密度为6.85 g/cm3 的齿轮胚体, 经RX型保护气氛、1 120 ℃烧结30 min后, 继以24℃/min与48℃/min的冷速率来控制冷却过程中合金钢的相变化行为, 再将烧结态之合金钢齿轮施以200℃、1~4 h之回火处理; 最终对合金钢齿轮进行硬度、齿轮精度、齿破裂负载等量测与金相观测。研究结果显示烧结合金钢的硬化程度随硬化能的增加或烧结淬冷速率的加快而提升, 而齿轮精度则随其相变后的马氏体含量的增加而降低。故针对烧结硬化合金钢齿轮的制造流程开发中, 烧结淬冷区的冷却速率须达48℃/min, 才能确保齿轮之硬度维持在HRC 30以上; 且硬化能倍数宜调整在15~25之间, 经1 h以上的回火, 即可获得具经济竞争力, 又具优异机械性能与齿轮精度组合的烧结硬化合金钢齿轮。     

烧结-硬化时冷却速率的影响

烧结-硬化正在成为应用范围较广的生产高强度粉末冶金零件的生产工艺。这种工艺能够使钢件在烧结炉中直接形成马氏体,使得用这种工艺生产的零件性能接近于淬火-回火钢件的性能。也省掉了单独的热处理作业,经济效益也很高。因为烧结-硬化的成功取决于烧结后加速冷却时,钢件稳定地形成高含量马氏体显微组织的能力。所以本文将研究从烧结温度开始冷却速率的变化对粉末冶金钢的显微组织、硬度及性能的影响。也将进一步说明如何利用比较设备末端淬火与烧结炉的冷却曲线来改进烧结-硬化工艺。     

烧结硬化粉末冶金钢在高性能零件中的应用

粉末冶金烧结硬化是一种经济有效的生产高强度零件工艺过程。但是,其后续机加工相对困难和昂贵,因此尺寸公差控制也是烧结硬化过程中关注的重要目标。本文基于MPIF标准制备了多种烧结硬化材料,并对比了它们在同等压制压力下的测试试棒以及同等密度下工业粉末冶金零件上的强度、延伸率及尺寸稳定性表现。结果表明在工业生产条件下,所有材料都得到了有效烧结硬化并表现出了优秀的尺寸稳定性。在工业零件生产中,Cr M作为一种预合金无铜添加的经济有效的烧结硬化材料,由于它的高淬透性,在0.5%C(质量分数)添加时,表现出高的尺寸稳定性及极佳的性能。     

烧结后热处理对烧结硬化粉末冶金钢零件尺寸精度与力学性能的影响

在铁基粉末冶金零件的最终形生产中尺寸精度是一个关键参数.粉末冶金零件生产厂商一直在追求较大的零件,但终端用户规定的绝对公差一般并不随零件尺寸而改变.因此,对较大的零件,尺寸变化或尺寸变化的偏差必须减小.除了与常用低合金粉末冶金钢的压制与烧结相关的尺寸变化外,烧结硬化合金对粉末冶金零件生产还提出了一些独特挑战与机遇.在烧结炉中能淬硬的零件,就不要后续淬火作业了.可是,形成的未回火的马氏体显微结构对尺寸稳定性与力学性能来说并不理想.回火的淬硬钢由于马氏体转变成了密度较高的较稳定的铁素体与碳化物显微结构,从而改善了力学性能并使尺寸产生收缩.另外,许多铜及碳含量高的烧结硬化钢牌号都会导致残留奥氏体的含量较高.残留奥氏体可改进冲击性能与延展性,但是,由于热波动残余奥氏体可转变成密度较低的贝氏体和/或马氏体从而影响尺寸的稳定性.为得到最好的力学性能与尺寸控制组合,烧结硬化钢需要进行适当的热处理.本文考察不同的烧结后热处理对烧结硬化粉末冶金钢尺寸、显微结构以及力学性能的影响.     

压制压力对粉末冶金烧结硬化钢性能的影响

研究压制压力(550、600、650、700、750 MPa)对粉末冶金烧结硬化钢(Fe-1%Mo-0.1%Mn-3%Ni-2%Cu-0.8%C)密度、显微组织以及力学性能的影响.结果表明:压制压力在550～750 MPa范围内逐渐增大时,烧结密度随之增加,但密度增量逐步减小,在600～650 MPa时密度增量达到最高,650～700 MPa密度增量有所降低,在700～750MPa密度增量趋近于0.当压力为700 MPa时烧结坯的密度及力学性能最佳.在1 200℃下烧结硬化合金钢的力学性能略高于在1 120℃烧结的.采用烧结硬化工艺烧结得到的合金钢力学性能与同等工艺条件下普通烧结后淬火处理的试样性能相近,但生产时间大大缩短.这对于实际生产中提高生产效率,节约生产成本有很大意义.     

赤泥基似膏体充填材料水化特性研究

以赤泥、煤矸石等工业固废为主要原料制备赤泥基似膏体充填材料,采用X射线衍射分析、傅氏转换红外线光谱分析、热重-示差扫描量热分析和扫描电子显微镜-能谱分析等测试手段研究赤泥基似膏体充填材料的水化特性.结果表明,本试验条件下,赤泥基似膏体充填材料的最优配比为编号E03试验,即胶结料:赤泥:煤矸石:添加剂质量比为1:16:5:11,固相的质量分数为70%,28 d单轴抗压强度为5.49 MPa.赤泥基似膏体充填材料不同龄期的水化产物主要为斜方钙沸石(CaAl₂Si₂O₈·4H₂O)和钙矾石(AFt),随着水化反应的进行,水化产物的数量明显增多,且钙矾石由水化初期的针状逐渐转变为棒状,有助于充填体强度的发展.     

包钢原料系统工序质量管理实践

论述了包钢原料系统在生产中强化工序质量控制,提高产品实物质量的具体实践,证明质量管理工作也是生产力.     

氧化球团回转窑结圈物显微结构的特性

由于回转窑结圈现象频发,制约了球团生产水平的提高。通过对回转窑结圈物的显微结构、化学成分及矿相组成进行分析,以揭示物料在回转窑内的固结规律。研究结果表明:结圈物的主要矿物为铁氧化物,外层铁氧化物主要是Fe2O3,内层主要是Fe2O3、Fe3O4,铁氧化物内、外层平均质量分数可达到68.5%、85.05%,而液相量质量分数只有12.2%。结圈物外层存在由煤粉不完全燃烧沉积形成的渣相固结。     

安钢厚规格Q460C的生产实践

介绍了安阳钢铁股份有限公司利用正火工艺开发生产的70 mm厚规格Q460C高强度钢板.通过Nb、V微合金化、高温大压下轧制工艺以及900℃的正火热处理,安钢成功生产了具有高强度、高韧性等综合力学性能优良的70 mm厚规格Q460C正火态高强度钢板.     

EAF CSP流程铌微合金钢混晶的分析及控制

基于传统流程的铌微合金化技术,结合EAF CSP流程的工艺特点,通过光学显微镜分析、化学相分析及热模拟实验研究等方法,分析了EAF CSP流程铌微合金钢混晶组织的形成原因。根据以上研究,调整了EAF CSP流程各生产工艺控制,成功解决铌微合金钢的混晶问题。     

提高硬线产品质量的探讨

对唐钢硬线产品在冷拔钢丝过程中偶然出现的断裂现象进行了分析，找出了硬线产品所存在的质量问题，探讨了进一步提高硬线产品质量的途径。     

激光熔敷合金层的组织结构和凝固过程

运用ＳＥＭ，Ｘ射线衍射仪，ＴＥＭ等先进设备，对不同成分合金激光熔敷层到基体显微组织形貌的连续变化，熔敷层的相结构，取向关系和微观缺陷进行了深入系统的研究，根据试验结果和凝固理论，探讨了激光熔敷层的凝固过程，研究结果可以作为激光熔敷技术深入研究和发展的参考。     

特种钨合金电极材料制备工艺及组织性能研究

制备了W–Ni–Ca、W–Ni–Sr、W–Ni–Ba三种钨合金电极材料,研究了三种钨合金电极材料的组织性能。结果表明:W–Ni–Ca电极材料难烧结,组织不均匀,性能较差;W–Ni–Ba在烧结过程中生成的钨酸钡熔点较低,对电极抗烧蚀性能不利;通过对三种电极材料进行比较分析,认为W–Ni–Sr具有最佳的组织和性能。     

自蔓延高温合成Ti3AlC2陶瓷材料

以Ti、Al、C、TiC粉末为原料,研究掺杂Si及Al含量对自蔓延高温合成Ti3AlC2的影响,合成材料的X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:物质的量比n(Ti)∶n(Al)∶n(C)∶n(TiC)∶n(Si)=2∶1.2∶1∶0.9∶0.1的原始混合粉末,经50 MPa压力压制的压坯在空气中...     

CSP流程DC04汽车板研制

 酒钢利用CSP流程与冷轧生产线匹配进行汽车板DC04的研制,采用提高钢质纯净度和优化热轧工艺及控制冷轧压下量等措施,研制的DC04汽车板碳含量可控制在50×10-6以下,罩式退火后为等轴铁素体组织,成品板晶粒度在ASTM7.5~8,获得了较强的{111}〈110〉{111}〈112〉织构,力学性能均达到IF钢标准。