熔渗铜对高合金烧结钢组织的影响(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-30 原文发表:2007-06-30 人气:4

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另外,铜熔渗铁基合金时,虽然铜在γ-Ｆｅ中的溶解度很小,但液相的铜会在铁及其它合金颗粒表面上形成所谓的“载体相”,该相成为物质迁移的载体,并通过溶解—析出机制,使合金元素均匀分布于基体上。

5　应用
汽车发动机用的排气门座是配气机构的一个相当重要的零件,它与气门共同完成对气缸的密封作用。由于服役条件恶劣,其性能要求很高:即要耐磨、耐氧化和耐腐蚀,又要保持高温硬度和强度。自用烧结材料替代传统铸锻合金以来,烧结排气门座的工艺和材料日趋成熟。国外一般采用真空炉、高温液相烧结[5]。而国内许多中、小型厂家通常达不到这种生产条件,那么如何利用现有的设备生产出高性能的排气门座?本研究证明:在常规的烧结温度(1150℃以下),通过熔渗铜处理即可实现。
本研究生产的粉末冶金排气门座以纯金属粉混制,烧结温度1120℃,熔渗温度1120℃。其组织如图7、图8所示。图7为ＦＭ-03排气门座的烧结组织,从图中可以看出,尽管经过1120℃、保温2ｈ的烧结,由于合金含量高,合金元素扩散很不充分,烧结组织也相当不均匀,而且粉末颗粒也清晰可见。制品硬度93ＨＲＢ。
图8为ＦＭ-03烧结排气门座熔渗铜后的显微组织,从整体来看组织较均匀,基体除了少量的珠光体以外,全部为针状组织(600～700ＨＶ0.01),另外还有白色块状的未溶碳化物(1095ＨＶ0.01)以及弥散的硬质颗粒(1320ＨＶ0.01)。这显然是由于铜促进合金元素扩散的结果。铜以游离的形式填充孔隙,还可以提高排气门座在高温工作时的导热性和改善耐腐蚀性。熔渗铜后制品硬度达43ＨＲＣ。
图7　ＦＭ-03排气门座材料的烧结组织(×200)
图8　ＦＭ-03烧结排气门座熔渗铜后的显微组织(×200)

6　结论
1)熔渗铜烧结是液相烧结的特殊情况,铜作为“载体相”使合金元素的扩散速度较固相扩散快。
2)高合金烧结钢在固相烧结温度下,经熔渗铜处理,可以改善合金元素的扩散条件,提高合金元素的利用率,其组织接近锻钢。

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