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如何提高不銹鋼粉末冶金的密度?

大家都知道，不銹鋼粉末冶金在制造的時(shí)候容易產(chǎn)生孔隙，這會(huì)影響其使用，使其力學(xué)性能、耐腐蝕性和耐磨性下降，限制了不銹鋼粉末冶金的應(yīng)用。而不銹鋼粉末冶金的這些性能又都隨密度的增大而提高，所以提高不銹鋼粉末冶金的密度是自在必行的，那么如何提高不銹鋼粉末冶金的密度?我們一起來看。

一、超固相線燒結(jié)：

1、傳統(tǒng)不銹鋼燒結(jié)一般采用固相燒結(jié),然而,固相燒結(jié)時(shí)不銹鋼內(nèi)部會(huì)殘留大量孔隙,使其致密度和性能降低。而超固相線液相燒結(jié),使不銹鋼預(yù)合金粉末在燒結(jié)時(shí)形成液相,液相通過流動(dòng)填充孔隙進(jìn)而提高燒結(jié)體的致密度和性能。

2、不同于普通的液相燒結(jié),超固相線液相燒結(jié)是對(duì)預(yù)合金粉的燒結(jié),且在燒結(jié)過程中始終是單一相,燒結(jié)溫度位于固相線和液相線之間,在該溫度下預(yù)合金粉顆粒的晶粒內(nèi)、晶界處及顆粒表面均形成液相,顆粒在液相毛細(xì)管力作用下實(shí)現(xiàn)重排,其表面曲率變化較大的地方將優(yōu)先溶解,通過液相流動(dòng)傳質(zhì),在大顆粒凹陷處或孔隙處析出,達(dá)到快速傳遞物質(zhì)的目的,從而使燒結(jié)體達(dá)到致密。

3、在1400 ℃超固相線液相燒結(jié)所得到的316L不銹鋼,其致密度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性均高于1200 ℃下固相燒結(jié)的產(chǎn)品。然而,因燒結(jié)溫度過高,會(huì)使晶粒過度長(zhǎng)大,造成過燒,應(yīng)注意避免。

二、采用合適的添加劑：

1、在粉體中添加某些低熔點(diǎn)的合金元素,通過其在燒結(jié)時(shí)形成的液相可以大大降低其孔隙率,從而使不銹鋼滿足更高的性能要求。例如,在304不銹鋼粉中添加2%～8%的銅基合金,由于銅的熔點(diǎn)較低,在960℃時(shí)就開始形成液相,到1000 ℃時(shí)全部形成液相,當(dāng)溫度高于銅的熔點(diǎn)時(shí),液相的流動(dòng)使得表面氣孔不斷球化和縮小;由于銅對(duì)不銹鋼基體有較好的潤濕性,可均勻分布在不銹鋼基體上,使得燒結(jié)體的氣孔顯著減少,顯微硬度也明顯提高。在添加量為8%時(shí),1350℃燒結(jié)后的密度提高至7.05g/cm3。

2、通過添加合適的強(qiáng)化相也可以改進(jìn)粉末冶金不銹鋼的性能,特別是力學(xué)性能。例如,在316L不銹鋼中添加1.5%~3%(體積分?jǐn)?shù))SiC,由于SiC和不銹鋼基體之間的交互作用,形成了低熔點(diǎn)的Fe-SiC相,提高了燒結(jié)體的致密度,使其硬度和耐磨性均有所提高。

以上就是關(guān)于如何提高不銹鋼粉末冶金的密度的講解，與傳統(tǒng)熔煉工藝生產(chǎn)的不銹鋼相比,不銹鋼粉末冶金具有所生產(chǎn)的零件接近凈成型、尺寸精度高、材料利用率高、組織結(jié)構(gòu)均勻等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、船舶、汽車、儀器儀表等行業(yè)。

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