




金属学基础
铁碳合金的基本***
①奥氏体:碳溶于r-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体,常用A表示。因为面心立方晶格的r-Fe总的间隙量虽比a-Fe的小,但空隙半径比较大,所以能溶较多的碳。碳在r-Fe中的溶解度随温度升高而增加,在727度时为0.77%,在1148度时达到峰值2.11%。中性气氛:中性气氛主要包括氮气、氨气和真空,真空烧结能够避免气氛中的***成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。
奥氏体塑性很好,强度和硬度也比铁素体高。
②铁素体:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。因为体心立方晶格的a-Fe总的间隙量虽大,但是间隙半径却很小,所以碳在a-Fe中的溶解度很小,室温下不超过0.005%,随着温度升高,溶解度略有增加,在727度时达到峰值,也仅有0.0218%。与机加工工艺相比,粉末冶金齿轮的经济批量一般取决于零件的大小、结构复杂程度、产品要求精度以及其它性能要求。
铁素体含碳量很低,其性能接近纯铁,是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的***。
③珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物叫做珠光体,常用P表示。珠光体的平均含碳量为0.77%。其性能介于铁素体和渗碳体之间。一般情况下,珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布,称为片状珠光体。目前,有通过用温压提高生坯密度和通过采用模壁润滑减少或消除混合粉中的润滑剂的方法来提高生坯强度。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上,叫做球状珠光体或粒状珠光体。
④渗碳体:渗碳体是铁与碳的化合物,常用Fe3C表示。渗碳体的含碳量为6.69%,熔点约为1227度,晶体结构复杂,硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性。
一般来说,在铁碳合金中,渗碳体越多,合金就越硬,越脆。
⑤马氏体:钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火),得到的能使钢变硬、增强的一种淬火***,常用M表示,马氏体是体心正方结构。
马氏体转变速度极快,转变时体积产生膨胀,在钢丝内部形成很大的内应力,所以淬火后的钢丝需要及时回火,防止应力开裂。
金属粉末冶金中的烧结气氛相关
金属粉末冶金是一种利用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制成金属或合金零部件的技术。运用该技术可直接生产多孔、半致密或全致密的材料和制品,因此应用十分广泛。在金属粉末冶金制品烧结中,烧结气氛是影响烧结制品性能的重要因素之一。MIM的发展进程20世纪70年代,美国学者Wiech首先开发出一种对金属粉末进行***成形的粉末冶金工艺。粉末烧结气氛是指粉末冶金制品在烧结时,烧结炉内的实际气氛,常用的烧结气氛主要有保护气氛、可控气氛和空气。下面我们就一起来了解一下:
一、保护气氛:保护气氛分为还原性气氛和中性气氛,还原性气氛又分为氢气和分解氨。在烧结过程中,保护气氛的主要作用是保护烧结制品不被氧化。
氢气在一定的温度条件下具有很强的渗透性,是一种化学活性较强的可燃性无***体,常在钨、硬质合金、不锈钢等难熔粉末冶金制品的烧结中作为保护气氛;
分解氨是液氨经热分解后获得的由氢和氮组合的混合气体,在粉末冶金中即可作为还原剂,也用来作为烧结气氛,除了某些含有氮成分的制品因与该气氛产生化学反应不能采用这种气氛烧结以外,大多数的金属都可采用这种气氛来烧结。
中性气氛:中性气氛主要包括氮气、氨气和真空,真空烧结能够避免气氛中的***成分对粉末冶金零件造成污染等不利影响。
二、可控气氛:这类气氛分为放热型(不需要从外部供热)和吸热型气氛(需要从外部供热),都由碳氢化合物转化而成。
放热型可用于控制粉末冶金(含***成形)烧结制品中的碳含量控制,分为淡型和浓型气氛,淡型放热气氛的碳势很低,用作低碳钢、铜制品的烧结时,只用作无氧化加热;浓型放热气氛的碳势较高一些,可用作防止粉末冶金铁基、铜基零件的的氧化和减少铁基零件的脱碳。☆公差如果要求的公差紧密时,由于需要后续加工,MIM的成本趋向于增加,烧结件的公差大概在±0。
吸热型气氛与放热型气氛相比较,是一种还原性更强、碳势更高的可控气氛,在粉末冶金中主要用于铁基零件和铜基零件烧结时作保护气氛,有时也作为渗碳剂使用。
三、空气气氛:这种烧结气氛主要是在烧结炉内通过一定空气气体,也可以看作是在常压状态下烧结,一般在金属复合材料和陶瓷材料的烧结制品中应用
国内当前粉末冶金零件行业的挑战
当前粉末冶金零件行业和企业面临严峻的市场挑战。整个行业处于发展中的紧要关头。近几年来,市场需求不断扩大,粉末冶金零件行业和企业发展很快。但是,企业长期处于“上挤下压”的环境中。原辅材料大幅度涨价,而主机厂不断降价。使企业的利润空间受到巨大冲击,生存面临严重考验。MIM(MetalInjectionMolding,金属***成型)虽然是一个小行业,相关从业人员不超过几百万。随着原辅材料开始大幅度涨价,使原本十分脆弱的企业利润雪上加霜。国内粉末冶金零件厂的产品价格出现了更大偏移。
为促进粉末冶金行业和谐健康持续发展,遵循科学发展观,营造公平公正的竞争环境,保护企业利益,维护粉末冶金制品行业形象,提倡全行业共同努力,克服困难,度过难关。
首先,产业要加强厂际合作,加强交流沟通,稳定各自市场份额,反对行业内部采取不正当竞争行为。团结协作,相互尊重,共同进步,实现双赢。
其次,鉴于当前形势,根据国际惯例,建议各会员单位根据本企业产品的技术、质量、设备、所用原料、批量大小等具体情况,在与使用单位充分协商的基础上,适当提高产品销售价格。若今后原辅材料继续上涨,粉末冶金产品价格还可以随时上调。
各企业在加强自身管理,加强工艺技术改进,提高产品质量,提高产品技术含量,尽可能挖掘企业内部潜力,提高企业经济效益,促进粉末冶金行业更好更快发展的同时,为客户提供性价比更高的产品与服务。