如何提高不銹鋼粉末冶金的密度?
大家都知道，不銹鋼粉末冶金在制造的時候容易產生孔隙，這會影響其使用，使其力學性能、耐腐蝕性和耐磨性下降，限制了不銹鋼粉末冶金的應用。而不銹鋼粉末冶金的這些性能又都隨密度的增大而提高，所以提高不銹鋼粉末冶金的密度是自在必行的，那么如何提高不銹鋼粉末冶金的密度?我們一起來看。
一、超固相線燒結：
1、傳統不銹鋼燒結一般采用固相燒結,然而,固相燒結時不銹鋼內部會殘留大量孔隙,使其致密度和性能降低。而超固相線液相燒結,使不銹鋼預合金粉末在燒結時形成液相,液相通過流動填充孔隙進而提高燒結體的致密度和性能。
2、不同于普通的液相燒結,超固相線液相燒結是對預合金粉的燒結,且在燒結過程中始終是單一相,燒結溫度位于固相線和液相線之間,在該溫度下預合金粉顆粒的晶粒內、晶界處及顆粒表面均形成液相,顆粒在液相毛細管力作用下實現重排,其表面曲率變化較大的地方將優先溶解,通過液相流動傳質,在大顆粒凹陷處或孔隙處析出,達到快速傳遞物質的目的,從而使燒結體達到致密。
3、在1400 ℃超固相線液相燒結所得到的316L不銹鋼,其致密度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性均高于1200 ℃下固相燒結的產品。然而,因燒結溫度過高,會使晶粒過度長大,造成過燒,應注意避免。
二、采用合適的添加劑：
1、在粉體中添加某些低熔點的合金元素,通過其在燒結時形成的液相可以大大降低其孔隙率,從而使不銹鋼滿足更高的性能要求。例如,在304不銹鋼粉中添加2%～8%的銅基合金,由于銅的熔點較低,在960℃時就開始形成液相,到1000 ℃時全部形成液相,當溫度高于銅的熔點時,液相的流動使得表面氣孔不斷球化和縮小;由于銅對不銹鋼基體有較好的潤濕性,可均勻分布在不銹鋼基體上,使得燒結體的氣孔顯著減少,顯微硬度也明顯提高。在添加量為8%時,1350℃燒結后的密度提高至7.05g/cm3。
2、通過添加合適的強化相也可以改進粉末冶金不銹鋼的性能,特別是力學性能。例如,在316L不銹鋼中添加1.5%~3%(體積分數)SiC,由于SiC和不銹鋼基體之間的交互作用,形成了低熔點的Fe-SiC相,提高了燒結體的致密度,使其硬度和耐磨性均有所提高。
以上就是關于如何提高不銹鋼粉末冶金的密度的講解，與傳統熔煉工藝生產的不銹鋼相比,不銹鋼粉末冶金具有所生產的零件接近凈成型、尺寸精度高、材料利用率高、組織結構均勻等優點,已廣泛應用于機械、化工、船舶、汽車、儀器儀表等行業。
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