1.2.1 聚合物A及其添加量对粉末温压行为的影响

在最初的温压实验时，考察了粉末加热温度对聚合物A添加量为0.6%的粉末温行为的影响，结果如表1所示。表2为聚合物添加量对粉末温压行为的影响。从表中可以看到，温压密度比普通室温压制还低，而且脱模压力大。虽然当添加量为0.7%时，压坯密度有所提高，但弹性后效（0.23%，而其它情形下的弹性后效为0.15%）增大。因此，聚合物A并没有润滑效果，不适合单独作温压用润滑剂。

表1 加热温度对Fe-1.5Ni-0.5Mo粉末温压行为的影响

粉末温度/℃
100 110 120 130 140
压坯密度/（ g.cm-3) 7.04 6.98 6.95 6.94 6.94
脱模压力/MPa 156.8 161.7 265.6 175.7 178.3

表2 聚合物A添加量对Fe-1.5Ni-0.5Mo粉末温压行为的影响

聚合物A的添加量/%
0.5 0.6 0.7
压坯密度/（ g.cm-3) 6.96 6.96 7.03
脱模压力/MPa 199.9 196.9 183.7

1.2.2 聚合物A的改性

据分析，由于聚合物A是一种粘结剂，而必须加入一种使之改性的聚合物B。表2列出的是聚合物A，B的不同配比对温压密度和脱模压力的影响。可以发现，加入聚合物B后压坯密度显著提高而脱模压力迅速下降。其中以10%A 90%B（质量分数）聚合物组合体系作为温压用润滑剂时的温压效果最好，即压坯密度最高，脱模压力最低。所以，温压粉末中聚合物润滑剂选择为10%A 90%B，其添加总量为0.6%。温压粉末的工艺性能：松比3.10g/cm3，流速27.8s/50g；当粉末和模具的加热温度分别为110，130℃时，在86MPa的压力下可获得7.31g/cm3的压坯密度。

表3 聚合物A，B的不同配比下的温压效果
聚合物配比，w(A/B)
60/40 40/60 20/80 10/90 0/100
压坯密度/（ g.cm-3) 7.12 7.15 7.26 7.31 7.25
脱模压力/MPa 137.2 134.3 109.7 98.5 115.6

2 Fe-1.5Ni-0.5Mo粉末的温压行为
由于温压效果与工艺参数的选择紧密相关，因此，对于具体的温压用粉末体系，进行温压工艺参数的优化有利于发挥温压在密度上的最大潜力。

2.1 粉末温度
当模具加热温度固定在130℃时，研究了粉末加热温度的变化对粉末温压行为的影响。由图1可以看出，在所有粉末温度的情形下，压坯密度都随着压制压力的增加而增大。当粉末加热温度为90℃时，压坯的弹性后效为0.18%，且在中高压力范围内密度增加速度较快；而当粉末加热温度为120℃时，压坯的弹性效较小，压坯密度增加速度较慢，在相同压力水平下，低压时密度较高。这可能是润滑剂的润滑效果劣化所致；相比之下，当粉末加热温度为110℃时，在中高压水平下，压坯密度最高，脱模压力最低，弹性后效为0.15%。压制压力为735MPa 时，压坯密度为7.35g/cm3。

2.2 润滑剂含量
根据普通室温压制实践，当粉末中润滑剂添加量每降低0.1%，在相同压制压力水平下，压坯密度将增加0.05g/cm3。为挖掘温压的密度潜力，考察了润滑剂添加量（0.5%,0.6%,0.7%)对粉末温压行为的影响。表3是在686MPa的压制压力下的实验结果。从表3中可以发现，当润滑剂含量为0.5%时，不但压坯密度没有增加，反而导致脱模压力增加。这可能是由于润滑剂含量过低使润滑效果降低和外压在压坯上的传递效果下降。而润滑剂含量为0.7%时，虽然脱模压力下降但压坯密度降低，但弹性后效增大。因而，润滑剂的最佳加入量为0.6%，与国外商用温压粉末的润滑剂的添加水平一致。

表4 润滑剂（10%A 90%B）添加量对粉末温压行为的影响

润滑剂添加量/% 压坯密度/（ g.cm-3) 脱模压力/MPa 弹性后效/%
0.5 7.26 108.3 0.15
0.6 7.31 98.5 0.15
0.7 7.27 96.7 0.18
注：粉末与模具的加热温度为110，130℃；压制压力为686MPa

3 结论

采用从转炉烟尘回收的铁粉作为制备密度在7.20~7.35g/cm3结构零件的温压铁粉的原料在技术上是可行的；该技术以其成本优势对发展我国特色的温压技术具有一定的促进作用；采用部分预合金化技术制备的Fe-1.5Ni-0.5Mo合金粉末适于用作那些经表面渗碳淬火获得硬化的粉末冶金零件的制造原料。