锰在粉末冶金材料中的应用.pdf

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1、锰在粉末冶金材料中的应用罗述东1，李祖德2，赵慕岳1，易健宏1(1．中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙4100832．北京市粉末冶金研究所，北京100075)摘要：锰是重要的工业原料，在粉末冶金材料中有广泛应用．该文概述锰在烧结钢、阻尼合金，铝舍金，钛铝合金、钨基重舍金，硬质合金等材料中的应用情况。可以预期，在提高粉末冶金材料性能与开发粉未冶金新材料的领域中，锰将具有广阔的应用前景．关键词：锰；粉末冶金材料；应用TheApplicationsofManganeseinthePowderMetallurgyMateri

2、alsLUOShu．don91，LIZu．de2，ZHAOMu—yuel，YIJian—hon91(1．StateKeyLaboratoryforPowderMetallurgy,CemralSouthUniversity,Changsha410083：2．BeijingResearchInstituteofPowderMetallurgy,Beijing100075)Abstract：Manganeseisofimportanceasrawmaterialinindustryandwidelyemployedinth

3、epowdermetallurgymaterials．Herein，itsapplicationsinthesinteredsteelsandmaterialssuchasdamping，aluminum，titanium-aluminum，tungsten-basedheavyalloysandcementedcarbideareoutlined．Itisexpectablethatextensiveapplicationsformanganeseelementwillbefoundintheaspectsofper

4、formanceenhancementandinnovationofpowdermetallurgymaterials．Keywords：Manganese；powdermetallurgymaterial：application1引言元素锰的原子序数为25．在周期表中位于第四周期，ⅦB族，属于过渡族金属。金属锰密度7．43e,／cm3，性硬而脆，莫氏硬度5～6，致密块状金属锰表面为银白色，粉末星灰色【It2】。锰元素在地壳中的含量约O．085％，在已知元素中^．第十五位，在重金属中仅次于铁而居第二位p】。锰资源丰富，

5、价格便宜。元素锰甲在1774年就被发现，但是，在钢铁]：业中的重要作用直到1856年发明底吹酸性转炉，以及1864年发明平炉炼钢法之后，才为人们所认识。现在，锰作为有效而廉价的合金化元素，己成为钢铁工业中不可缺少的重要原料。约90％锰消耗于钢铁』=业，刚量仅次于铁，其余10％消耗丁有色金属冶金、化工、电子、电池、农业等部门【4”。锰及其化合物是生产粉末冶金材料的常用原料。Benesovsky和Kieffer于1950年首先认识到锰在粉末冶金材料中的重要性。此后，锰在粉末冶金工业中的应用逐渐扩大。通过开发母合金技术和预合

6、金技术，开发了含锰系列的高强度烧结钢。并且，在其它粉末冶金材料中作为主要组元或添加组元，发挥了重要作用。本文就锰在粉末冶金材料中的应用情况进行综述。锰的化合物也是铁氧体磁性材料、电池材料、陶瓷材料的重要原料，但限于篇幅，本文不欲赘及。2锰在高强度烧结钢中用作合金元素锰溶于铁素体中所产生的同溶强化作用，优于许多合金元素(强化作．}IJ递增次序：Cr

7、。例如，按IS05755；2000(E)标准，铁基结构零件tHj镍钼锰钏粉含有0．1％--0．6％Mn。Zapf，Hoffman和Dalel丁．1975年对Fe．Mn年¨Fe，Mn．C合金进行了研究。发现锰含苗4％～6％时，合金拉伸强度达550～600MPa，而复压复烧丁艺可达650～700MPa。1970年法国专利(Frenchpatent2092027)和1971年英国专利(BritishPatent1342388)表明，Fe-2％Mn．3％Cr台金的最大强度可达800MPa【oJ。将锰和硅作为台金元素同时添加的低

8、合金烧结钢，表现山良好的强化效果和烧结尺寸稳定性，价格便宜，具有很强的竞争优势17111．Klein等报道，1250℃保温60rain烧结的Fe．3．2％Mn一1．4％Si-04％C合金，拉伸强度达800-1000MPa。烧结铁和烧结钢主要Hj丁制造机械零件，在选择合金元素时，必须注意到其对尺寸稳定性的影响。在一般情况下，加入硅会