粉末冶金材料的熱(rè)處理工藝(yì)您了解嗎?如今粉末冶金材料被(bèi)應用得越來越廣泛,它們在取代低密度(dù)、低硬度和強度(dù)的鑄鐵材(cái)料方麵已經具有明顯優(yōu)勢。粉末冶金材料的熱處理有(yǒu)淬火、化學熱處理、蒸汽處(chù)理和特殊(shū)熱處理幾種形(xíng)式:
1、淬火熱處理工藝
粉末冶金材料由於孔隙的存在,在傳熱速度方麵要低於致密材料,因此在淬(cuì)火時,淬透性相對較差。另(lìng)外淬火時,粉末材料的燒結密度和材料的導(dǎo)熱(rè)性是成正比關係的;粉(fěn)末冶金(jīn)材料因為燒結工藝與致密(mì)材料的差異(yì),內部組織均勻性要優於致密材料,但存在較小的微觀(guān)區域的不(bú)均勻性,所以,完(wán)全(quán)奧氏體化時間比相應鍛(duàn)件長50%,在添加合金元素時,完全奧氏體化(huà)溫度(dù)會更高、時間會更長。

在粉末冶金材料的熱(rè)處理中,為了提高淬透性,通常加入一些合金元素如:鎳、鉬、錳、鉻、釩等,它們的作用跟在致密材料中的作用(yòng)機理相同,可(kě)明顯細化晶粒,當其溶於奧氏(shì)體(tǐ)後會增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性,保(bǎo)證淬火時的奧氏體轉變(biàn),使淬火後材料的表麵硬度增加,淬硬深度也增加。另外,粉末冶金材料淬火後都要進行回火處(chù)理,回火處理的溫度控製對粉末冶金材料的的性能(néng)影響較大,因此要根據不(bú)同材料的(de)特性確定回火溫(wēn)度,降(jiàng)低(dī)回火脆性的影響,一般的材料可(kě)在175-250℃下空氣或油中(zhōng)回火0.5-1.0h。
2、化學(xué)熱處理(lǐ)工藝(yì)
化學熱處理一(yī)般都包括分解(jiě)、吸收、擴散三個基本過程,比如,滲碳熱(rè)處理的反應如下:
2CO≒[C]+CO2 (放熱反應)
CH4≒[C]+2H2 (吸熱反應)
碳分(fèn)解出後被金屬表麵吸收並(bìng)逐漸向內部擴散,在材料的表麵獲得足夠的碳濃度後再進行(háng)淬火和回火處理,會提高粉末冶金材料的表(biǎo)麵(miàn)硬度和淬硬深度。由於粉末冶金(jīn)材料的孔隙存在,使得活性炭(tàn)原子從表麵滲入內部,完成化學熱處理的過程。但是,材料密度越高,孔隙效應就越弱,化學熱處理的效(xiào)果就越(yuè)不明(míng)顯,因此,要采用碳勢較高的還原性氣氛保護。根據粉末冶金材料(liào)的孔隙(xì)特點,其加熱和冷(lěng)卻速度要低於致密材(cái)料,所以加熱時要延長保溫時間,提高(gāo)加熱溫度。
粉末冶金材料的化學熱處(chù)理包括滲碳、滲氮、滲硫和多元共滲等幾(jǐ)種形式,在化學熱處理中,淬硬深度(dù)主(zhǔ)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,在材料密度大於(yú)7g/cm3時(shí)適當延長時間。通過化學熱處理可提高(gāo)材料的耐磨性,粉末冶金(jīn)材料的不均勻奧氏體滲碳工藝,使處理後(hòu)的材(cái)料滲層表麵(miàn)的含碳量可達2%以上,碳化物(wù)均勻分布於滲層表麵,能夠很好地提高硬度和耐磨性能。




