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鐵基粉末冶金燒結(jié)材料的選擇準(zhǔn)則

發(fā)布日期：2006/3/20 作者：韓鳳麟來源:《粉末冶金零件設(shè)計(jì)與應(yīng)用必備》

   鐵基燒結(jié)材料的選擇準(zhǔn)則如下：
    1．燒結(jié)碳鋼和燒結(jié)銅鋼
    1)相對(duì)密度為74．3％－84．5％的燒結(jié)碳鋼和燒結(jié)銅鋼。它們適用于對(duì)韌度無特殊要求，承受低或中等應(yīng)力、需要具有自潤滑能力的機(jī)械零件。由這些材料制造的燒結(jié)零件可進(jìn)行下列處理：
    水蒸氣處理，以改進(jìn)其抗壓強(qiáng)度和耐磨性；
    滲碳－淬火或淬火，以改進(jìn)其力學(xué)性能與耐磨性。截面厚度小于5mm者可很好地進(jìn)行淬火處理，當(dāng)截面厚度增大時(shí)，由于淬透性差，淬火效果迅速減弱。
    這類燒結(jié)材料的孔隙度高，為改善其耐蝕性，除非預(yù)先進(jìn)行過水蒸氣處理，否則對(duì)之進(jìn)行表面涂覆是不經(jīng)濟(jì)的。
    2)相對(duì)密度>84．5％的燒結(jié)碳鋼和燒結(jié)銅鋼。它們適用于制造承受中等應(yīng)力，但不特別需要韌度和自潤滑性能的機(jī)械零件(相對(duì)密度較高者，自潤滑性能雖較差但依然存在，這類燒結(jié)材料可進(jìn)行下列處理：
    水蒸氣處理，以改善其抗壓強(qiáng)度與耐磨性。相對(duì)密度高(如壓縮機(jī)閥座和冰箱壓縮機(jī)活塞)時(shí)，流體實(shí)際上不能透過。
    滲碳－淬火或淬火。和低密度材料相比，滲碳－淬火或淬火可以提高材料的強(qiáng)度，也可以提高材料的表觀硬度與抗壓強(qiáng)度；同時(shí)，材料的淬透性也略有改善。
    電鍍、化學(xué)鍍及換位涂覆。當(dāng)需要耐蝕性時(shí)，一般需先進(jìn)行封孔處理，再進(jìn)行電鍍、化學(xué)鍍及換位涂覆。
    2．燒結(jié)磷鋼
    當(dāng)需要韌度和承受中等機(jī)械應(yīng)力時(shí)，可用燒結(jié)磷鋼替代燒結(jié)銅鋼。通過改變含碳量，可很好地控制其尺寸變化，制造公差為ISO IT8級(jí)或9級(jí)。
    當(dāng)以高壓縮性水霧化鐵粉與磷鐵粉的混合粉作為原料粉時(shí)，可以制造形狀復(fù)雜的，相對(duì)密度為90．2％一95．3％的燒結(jié)零件。
    3．燒結(jié)鎳鋼
    在既需要強(qiáng)度(它是碳與鎳含量的函數(shù))又需要高韌度的條件下，可采用燒結(jié)鎳鋼，其在疲勞與沖擊動(dòng)態(tài)應(yīng)力作用下性狀特別好。
    燒結(jié)鎳鋼不宜進(jìn)行水蒸氣處理，因?yàn)檫@會(huì)減低其韌度。其他后續(xù)處理和燒結(jié)銅鋼相同。4．燒結(jié)銅鎳鋼
    同時(shí)用銅與鎳進(jìn)行合金化，是為了穩(wěn)定燒結(jié)零件的尺寸。和上面列舉的各種燒結(jié)鋼相比，截面的淬透性較大。韌度比燒結(jié)鎳鋼低，但其它力學(xué)性能好。這種燒結(jié)鋼適于制造承受高應(yīng)力的零件。
需要進(jìn)一步提高強(qiáng)度時(shí)，可進(jìn)行熱處理(滲碳一淬火或淬火)。這種燒結(jié)鋼不宜進(jìn)行水蒸氣處理，但若密度高時(shí)，可進(jìn)行表面涂覆。
    5．燒結(jié)銅鎳鉬鋼
    在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)應(yīng)力都很嚴(yán)酷的條件下，可使用由這種燒結(jié)鋼制造的零件。添加鉬可改進(jìn)燒結(jié)鋼的淬透性，使之適于滲碳一淬火或淬火，從而用于制造大型零件。
    這種燒結(jié)鋼可進(jìn)行表面涂覆，但不宜進(jìn)行水蒸氣處理。
    6．燒結(jié)不銹鋼
這是一類特殊燒結(jié)鋼，它們的選擇準(zhǔn)則和化學(xué)組成相同的普通不銹鋼一樣，其中*重要的是耐蝕性。燒結(jié)不銹鋼的力學(xué)性能也很好，特別是延性和韌度。另外，奧氏體不銹鋼無磁
性。在一些應(yīng)用中，由于和有色金屬基燒結(jié)材料相競(jìng)爭(zhēng)，無磁性可能是有利的。
    從電化學(xué)觀點(diǎn)看，和化學(xué)組成相同的冶煉不銹鋼相比，燒結(jié)不銹鋼并沒有什么特異之處。但燒結(jié)不銹鋼由于具有一定的孔隙度、致使暴露于浸蝕環(huán)境的自由表面大大增大，因此耐蝕性稍差。當(dāng)將其表面孔隙適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行密封(如浸漬以樹脂)時(shí)，則可顯著改善其耐蝕性。

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