预粘结温压铁基粉末的制备及其烧结材料性能研究

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1、摘要预粘结粉由于其独特的优点而有较好的应用前景。本文首先探索了温压铁基预粘结粉的制备工艺及其最佳温压工艺，分析并比较了预粘结粉和常规混合粉的各项性能参数。然后，研究了预粘结粉其压坯在不同烧结条件、不同热处理工艺以及不同烧结硬化条件下的性能，分析其相关性能参数的规律。本文对温压铁基粉末预粘结工艺的探索表明：最佳粉末预粘结工艺为工艺A，其压坯有最高的生坯密度和较均匀的合金元素分布，温压和冷压的生坯密度均随添加剂含量的增加呈线性减小。温压成形可以显著地提高生坯密度，尤其是当压制压力较低时，对提高生坯密度的效果更显著，最多可使生坯密

2、度提高O．24g／Cm3。湿混工艺时粉末质量(g)和溶液体积(m1)的最佳比例为100：17。最佳温压工艺参数为：添加剂加入量为0．3％，最佳压制温度为150℃，压制压力为700MPa。在此工艺参数下预粘结粉和含0．6％EBS润滑剂的常规混合粉有相近的脱模力，温压和冷压的最大脱模力分别为11kN和10kN左右。预粘结粉的生坯性能均优于常规混合粉，温压生坯密度比常规混合粉最高可增加0．11g／cm3，温压和冷压生坯强度分别为21．1MPa和15．4MPa，比常规混合粉提高7．7％和6．2％，压坯弹性后效分别为0．22％和0．2

3、5％，均低于常规混合粉。对预粘结粉压坯烧结性能的研究表明：烧结气氛、烧结温度和烧结时间都对试样烧结后的力学性能有重要的影响。烧结温度和烧结时间对烧结密度和抗拉强度影响较大，而烧结气氛对延伸率的影响更显著。本文设计的合金I在分解氨气氛下烧结后具有较好的综合力学性能，1120℃和1300℃烧结的抗拉强度分别为623．8MPa和766．2MPa，延伸率分别为4．8％和5．2％。热处理对提高合金I力学性能的效果和烧结条件有关，儿20℃烧结的试样，热处理对提高强度效果不大，反而会降低延伸率，l300℃烧结的试样，热处理能大幅度提高零件

4、的强度和表观硬度。合金I在分解氨气氛l300℃烧结1h，淬火及250℃回火1h后试样具有最高的抗拉强度，为893．8MPa，延伸率为1．3％，表观硬度为HB261。烧结硬化工艺能显著提高合金I的综合力学性能，超过相同条件烧结后热处理的性能。在1120℃真空烧结1h、高速快冷及180℃回火1．5h后试样的抗拉强度为714．5MPa，延伸率为2．3％，表观硬度为HB244。关键词：铁基粉末冶金；温压；预粘结粉末：热处理；烧结硬化华南理T大学硕十学位论文ABSTRACTBinder-treatedpowdercangainwide

5、lyapplicationbecauseofitsparticularproperties．Inthispaper，thepreparationprocessingandwarmcompactionprocessingwerestudied，thepropertiesofbinder-treatedpowderandtraditionalpre—mixedpowderwerecomparedandanalyzed，andthemechanicalpropertiesofcompactsunderdifferentsinter

6、ingconditions，differentheat-treatmentsanddifferentsinterhardeningwerestudiedandanalyzed．Thestudyofbinder-treatprocessingshowedthat，thebestbindertreatprocessingwasProcessA，greendensityofitscompactsdecreasedlinearlywiththeincreaseofadditionconcentration．Thecompactsow

7、nedthehighestgreendensityandsymmetricalelementsdistribution．Thewarmcompactionresultofincreasinggreendensitywasobviousespeciallyunderlowerpressure．Greendensityofwarmcompactionwas0．1～0．24g／cm’higherthancoldones．Thebestratioofpowdermassandsolutionvolumewas100：17．Thebe

8、stwarmcompactionparameterswere：themostsuitableamountofadditionwas0．3％withasuitabletemperatureof150℃andasuitablepressureof700MPa．Underthisconditio