關(guān)于粉末冶金鐵基結(jié)構(gòu)零件的燒結(jié)硬化
燒結(jié)硬化是近年來(lái)在鐵基結(jié)構(gòu)零件制造中產(chǎn)生的一項(xiàng)新技術(shù)。它通過(guò)調(diào)整合金鋼成分,并將燒結(jié)過(guò)程中的冷卻段和熱處理中淬火工藝有機(jī)地結(jié)合起來(lái),從而使燒結(jié)結(jié)構(gòu)零件不經(jīng)過(guò)專門的熱處理工序就能獲得高的強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能,不僅降低了成本,而且對(duì)一些形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件,避免了熱處理中淬火的熱沖擊而產(chǎn)生高應(yīng)力使零件變形大等缺點(diǎn),在提高零件尺寸精度等方面十分有效。
燒結(jié)硬化是在考慮了熱處理中影響過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性的因素,運(yùn)用淬火等熱處理的基礎(chǔ)知識(shí),并針對(duì)鐵基零件在燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)奧氏體組織這一特點(diǎn),而提出的一個(gè)以鐵基粉末冶金零件燒結(jié)過(guò)程為基礎(chǔ)的新的和完整的工藝處理技術(shù)。粉末冶金零件通過(guò)燒結(jié)硬化處理后可以不經(jīng)過(guò)后加工,或者僅需經(jīng)過(guò)熱處理零件所必要的少量磨削加工就能應(yīng)用。
為了獲得良好的過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性,提高淬透性,可以專門設(shè)計(jì)合金成分和含量的燒結(jié)硬化用專用粉末原料,這在技術(shù)實(shí)施上并不會(huì)遇到多少困難;然后利用燒結(jié)零件的高淬透性,在比直接淬火處理工藝低得多的冷卻速度下,將燒結(jié)態(tài)零件在燒結(jié)爐冷卻段冷卻,完成馬氏體轉(zhuǎn)變,使熱沖擊降低到最小。
為實(shí)現(xiàn)通過(guò)燒結(jié)硬化獲得馬氏體組織和相應(yīng)的高強(qiáng)度、高硬度力學(xué)性能,必須在以下三個(gè)方面控制好:
(1)要選擇強(qiáng)化性能和淬透性好的合金元素及其一定的含量。
(2)冷卻速度雖沒(méi)有直接淬火處理要求那么快,但燒結(jié)爐水夾套冷卻速度太小,要給予適當(dāng)補(bǔ)充加大冷卻速度。
(3)零件要達(dá)到一定的密度。正如前面已經(jīng)多次提到的,小于6.5g/cm密度的,材料力學(xué)性能主要受密度影響,合金化和熱處理強(qiáng)化作用均不能得到充分發(fā)揮;材料密度大于6.6 g/cm,尤其是>6.8g/cm以后,合金化合熱處理強(qiáng)化效果才明顯。