碳、銅、鎳含量對鐵基粉末冶金材料性能的影響.pdf

1、本文以加拿大魁北克金屬粉末公司(QMP)的水霧化鐵粉ATOMET4401為原材料，研究了碳、銅和鎳三種合金化元素的添加對鐵基粉的流動性、燒結體力學性能、組織結構和斷口形貌的影響規(guī)律。 研究表明，當碳含量為0.3～0.9wt％時，鐵基粉末的流動性隨著石墨、銅和鎳含量的增加均逐漸變差。碳含量的添加會引起燒結零件尺寸變化傾向于膨脹，碳含量在0～0.8wt％時產(chǎn)品尺寸膨脹尤為明顯。在較低碳含量時，銅含量的添加會引起燒結結構零件尺寸的明顯

2、增大，而且隨著銅含量添加量的增大而增大；當碳含量較高以后燒結零件的尺寸增大隨銅含量的增大不再明顯；當碳含量在0.9wt％時，燒結零件的尺寸變化呈輕微負增長。鎳的加入使鐵基粉末燒結體燒結前后的尺寸發(fā)生收縮，當鎳含量在1wt％左右時，鐵基粉末燒結體相對模具的尺寸變化率由正變?yōu)樨?，并且隨碳含量增加鐵基粉末燒結體尺寸的收縮率逐漸增大。 對不同碳含量的鐵基粉末燒結體，銅和鎳的加入對其硬度的變化規(guī)律基本相同，當銅和鎳含量增加時，鐵基粉末燒結

3、體的硬度均有所增加。 從不同銅含量鐵基粉末燒結體的橫向斷裂強度和拉伸強度的差別來看，當碳含量為0.3～0.6wt％時，銅的加入均有利于鐵基粉末燒結體的強化，并在碳含量為0.6、wt％時，強化效果最為明顯。當碳含量為0.3wt％時，橫向斷裂強度和拉伸強度均隨著鎳含量的增加幾乎呈線性增加；當碳含量為0.6wt％時，橫向斷裂強度和拉伸強度的增加趨勢均隨著鎳含量的增加放緩；當碳含量為0.9wt％時，橫向斷裂強度和拉伸強度幾乎沒有明顯的變

4、化趨勢。 斷裂伸長率的分析結果表明，碳和銅含量的增加均不利于鐵基粉末燒結體的塑性提高。但是，鎳含量的增加卻有利于鐵基粉末燒結體的塑性提高。 微觀組織形貌的分析結果表明，隨著碳含量和銅含量的增加，晶界處的氣孔和低熔相變多，不利于鐵基粉末燒結體的塑性提高。而鎳含量的增加利于鐵基粉末燒結體的塑性提高，這可能與晶界處的氣孔變少變小，低熔相的連通性變?nèi)跤嘘P。 彎曲斷口形貌的分析結果表明，在鎳含量不變的情況下，隨著碳含量增加