粉末冶金材料的熱處理工藝您了解嗎?如今粉末(mò)冶金材料被應用得越來越廣泛(fàn),它們在取代低密度、低硬度和強度的鑄鐵材料方麵已經具有明顯優勢。粉末冶金材料的熱處理有淬火、化學熱處理、蒸汽處理和特殊熱處理幾種形(xíng)式:

1、淬火熱處理工藝
粉末冶金材料由於孔隙的存在,在傳熱速度(dù)方麵要低於致密材料,因此在淬火時,淬透性相對較差。另(lìng)外淬火時,粉末材料的燒(shāo)結密度(dù)和材料的導熱性是成正比關(guān)係的;粉末冶金材(cái)料因為燒結工藝與(yǔ)致密材料(liào)的差異,內(nèi)部組織均勻性要優於致密材料,但(dàn)存在較小(xiǎo)的微觀區域的不均勻性,所以,完全奧氏體化時間比相應鍛件長50%,在添(tiān)加合金元素時,完(wán)全奧氏體化溫度會更高、時間會更(gèng)長。
在粉末冶金材料的熱處理中,為了提高淬透性(xìng),通常加入(rù)一些合金元素如:鎳、鉬、錳、鉻(gè)、釩等(děng),它們的作用跟在致密材料中的作用機(jī)理相同,可明(míng)顯細(xì)化晶粒,當其溶於奧氏體後會增加過(guò)冷奧氏體的穩定性,保證淬火時的奧氏體轉變,使淬火後材料的(de)表麵硬度增加,淬硬深度也增加。另外,粉末冶金(jīn)材料淬火(huǒ)後都要進行回火處理(lǐ),回火處理的溫度(dù)控(kòng)製對粉末冶金材料的的性能影響較大,因此(cǐ)要根據不同材料的特性(xìng)確定回火溫(wēn)度,降低回火脆性的影(yǐng)響,一般的(de)材料可在175-250℃下空氣或油中(zhōng)回火0.5-1.0h。
2、化學熱處理工藝
化學熱處理一般都包括分解、吸收、擴散三個基本過程,比如,滲碳熱處理的反應如下:
2CO≒[C]+CO2 (放熱反應)
CH4≒[C]+2H2 (吸熱(rè)反應)
碳分解出後被金屬表麵吸收並逐漸向內部擴散,在材料的表麵(miàn)獲得足夠的碳濃度後再進行淬(cuì)火和回火(huǒ)處理,會提高粉末冶金材料的表(biǎo)麵硬度(dù)和淬硬深度。由於粉末冶金材料的孔隙存在,使得活性炭原子從表麵滲(shèn)入內部,完成化學熱處理的過程。但是,材料密度越高,孔隙效應就(jiù)越弱,化學熱處理的效果就(jiù)越不明(míng)顯,因此,要采用碳勢較高的還原性氣氛保護。根據粉(fěn)末冶(yě)金材料的孔隙特點,其加熱和冷卻速度要低於致密材料,所以加熱時要延長保溫時間,提高加熱溫度。
粉末冶金材料的化學熱處理包括滲碳、滲氮、滲硫和多元共滲等幾種形式,在化學熱(rè)處理中,淬硬深度主要與材料的密度有關。因此,可以在熱處理工藝上采取相應措施(shī),比如:滲碳時(shí),在材料密度大於7g/cm3時適當延(yán)長時間。通過化學熱處理(lǐ)可提高材料的耐(nài)磨性(xìng),粉末冶金(jīn)材料的不均勻奧氏體滲碳工藝,使處理後的材料滲層表麵的含碳量可達2%以上,碳化物(wù)均勻分布於滲層表麵,能夠很好地提高硬度和耐磨性能。




