一號站平台首頁_粉末冶金不銹鋼已廣泛應用於机械、汽車、儀器     文章來源:中國聯合鋼鐵網

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[br]  不銹鋼一般採用熔煉工藝生產,由於其切削加工困難,故所製造的零件存在尺寸精度差、表面粗糙等不足,因此至今不銹鋼的加工製造仍存在許多技術難題。與傳統熔煉工藝生產的不銹鋼相比,粉末冶金不銹鋼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,已廣泛應用於机械、化工、船舶、汽車、儀器儀錶等行業。[br]  但是,由於粉末冶金不銹鋼內部容易存在孔隙,這使其力學性能、耐磨性和耐腐蝕性大為下降,從而嚴重限制了其應用。研究表明,粉末冶金不銹鋼幾乎所有的性能都隨着密度的增大而提高。因此,如何提高粉末冶金不銹鋼的密度,減少其孔隙度,是提高粉末冶金不銹鋼性能的關鍵問題。[br]  傳統不銹鋼燒結一般採用固相燒結,然而,固相燒結時不銹鋼內部會殘留大量孔隙,使其緻密度和性能降低。近年來,人們開始採用超固相線液相燒結,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緻密度和性能。不同於普通的液相燒結,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,燒結溫度位於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,從而使燒結體達到緻密。據報道,在1400℃超固相線液相燒結所得到的316L不銹鋼,其緻密度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性均高於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。[br]  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,由於銅的熔點較低,在960℃時就開始形成液相,到1000℃時全部形成液相,當溫度高於銅的熔點時,液相的流動使得表面氣孔不斷球化和縮小;由於銅對不銹鋼基體有較好的潤濕性,可均勻分佈在不銹鋼基體上,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。[br]  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,由於SiC和不銹鋼基體之間的交互作用,形成了低熔點的Fe-SiC相,提高了燒結體的緻密度,使其硬度和耐磨性均有所提高。