铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量影响因素的研究

《铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量影响因素的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第32卷第6期2014年12月粉末冶金技术PowderMetallurgyTechnologyV01．32，No．6Dec．2014铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量影响因素的研究毛增光+孙志月刘莹(东睦粉末冶金有限公司技术研发中心，天津300385)摘要：蒸汽处理广泛应用于粉末冶金零件的表面处理，可以大幅度改善零件的表观状态，提高材料的综合性能。本文从温度、时间、成形密度、装包位置、机加工等方面对铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量的影响因素进行了研究。为粉末冶金产品质量的提高和生产过程中的工艺优化提供依据。关键词：蒸汽处理；粉末冶金；温度；时间；密度S

2、tudyoninfluentialfactorsofSteamTreatmentqualityonFerrousP／MPartsMaoZengguang，SunZhiyue，LiuYing(NBTMPowderMetallurgyCO．，LTD．，Tianjin300385，China)Abstract：Steamtreatmentiswidelyusedinsurfacetreatmentofpowdermetallurgypadstoimprovethemechanicalproperties，antirustfunctionandgas—sea

3、lingproperties．TheinfluencefactorsofsteamtreatmentqualityonironbasedP／Mpanswerestudiedfromthetemperature，time，greendensity，packagelocationandmechanicalprocessingaspectstoprovideabasisforthequalityimprovingandprocessoptimizationinproduction．Keywords：steamtreatment；powdermetallur

4、gy；temperature；time；density铁基粉末冶金零件基体组织内含有一定量的微d,TL隙，具有硬度低、耐腐蚀性和气密性差的特点。蒸汽处理(SteamTreatment，简称ST)作为一种粉末冶金材料后处理工艺，是将铁基粉末冶金零件放在过热、过饱和的水蒸汽中加热氧化，使其外表面和内部网状孔隙的表面上生成一种坚硬且致密能够与铁基体结合牢固的四氧化三铁层，可以显著地提高产品硬度、耐蚀性、耐磨性以及气密性等性能指标‘1—2】。1试验本试验研究对象为密度6．9g／cm3的法兰，主要实验设备为井式蒸汽处理炉、德国蔡氏金相显微镜和电子分析天平等。采

5、用两段式蒸汽处理工艺，先使产品在较低的温度段处理一定时间，之后在较高的温度段处理一定时间，最后产品出炉，冷风至室温。从蒸汽处理温度、处理时间，零件成形密度、装包位置、机加工等方面，对生产过程中影响铁基粉末冶金零件蒸汽处理质量的主要因素进行研究。2结果与分析2．1ST温度对零件质量的影响及机理分析不同ST温度处理后，产品氧化程度(氧化增重)数量列于表1。对比四种工艺可以看出，低温段ST温度由520oC、530oC、540oC逐渐增加时，对应氧化增重由2．2l％、2．18％、2．15％逐渐降低。以往研究报道”。，根据不同温度Fe，0。--FeO的平衡相图

6、(图1)，当蒸汽处理温度低于570℃时，有以下可逆反应：3Fe+4H20；==±Fe304+4H2(1)}毛增光(1966一)，男，高级工程师。E—mail：sunzy@pm—china．com收稿日期：2014—07—16万方数据410粉末冶金技术2014年12月表l不同sT温度对产品氧化增重的影响Table1EffectofdifferentSTtemperaturesonoxidationweightgaino善捧咖《糕温度，℃图1不同温度、水蒸汽和氢形成Fe，0。和FeO的平衡图Fig．1Theequilibriumdiagramforpro

7、ducingFe304andFeOunderdifferenttemperatures，watervaporsandhydrogensr啦古F术根据杠杆原理，在450～570℃温度区域内，蒸汽处理温度越高，反应越快，生成的Fe，O。越多。与以往研究报道不同的是，本试验ST温度由520oC、530℃、540oC逐渐增加时，产品增重反而减少，其根本原因在于：本试验产品密度为6．9g／cm3，产品孔隙度约11％左右，蒸汽处理时，蒸汽处理温度越高，反应速度越快，产品内部一部分连通孔隙在短时间内细化或很快被封闭掉，被封闭的孔隙不能与新鲜的水蒸汽接触，孔隙表面的

8、氧化层只能依靠扩散来增厚，这样水蒸汽所能渗入作用的区域变窄，因此对于密度相同的零件，当反应时间相同，以高温处