不銹鋼粉末的溫壓成形技術(shù)研究.pdf

1、溫壓技術(shù)是20世紀(jì)90年代開發(fā)成功的以成本制造高密度、高性能粉末冶金材料的一種新方法.該文首先將這一新技術(shù)應(yīng)用于不銹鋼粉末的成形,對(duì)不銹鋼粉末的溫壓行為和燒結(jié)行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,這對(duì)促進(jìn)溫壓技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,擴(kuò)大溫壓技術(shù)和粉末不銹鋼材料的應(yīng)用范圍具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值.該文首先以試驗(yàn)為基礎(chǔ),優(yōu)選出了適合于溫壓成形的潤滑劑.該潤滑劑易分解、灰分低,并具有較寬的適合溫壓的溫度范圍,其范圍為110±10℃.然后該文對(duì)304L、316L

2、、410L、430L和17-4PH五種不銹鋼粉末的溫壓行為進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,其中包括壓制壓力對(duì)生坯密度與強(qiáng)度的影響,潤滑劑含量對(duì)生坯密度的影響,壓坯彈性后效,模壁潤滑等方面.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溫壓工藝可以大幅度提高不銹鋼粉末的生坯密度和生坯強(qiáng)度.在800MPa,100~110℃和0.7wt﹪潤滑劑的條件下:不銹鋼粉末的溫壓生坯密度比冷壓提高了0.12~0.24g/cm<'3>,生坯強(qiáng)度除17-4PH外,比冷壓提高了11.5﹪~52﹪,1

3、7-4PH溫壓生坯強(qiáng)度比冷壓的略低.潤滑劑含量對(duì)不銹鋼粉末生坯密度的影響不明顯.316L和304L的溫壓彈性后效比冷壓的低,而410L、430L和17-4PH的溫壓彈性后效比的冷壓高高.與常規(guī)溫壓相比,模壁潤滑溫壓可以降低脫模力和0.5wt﹪的潤滑劑含量.最后,該文從燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛和壓制方法對(duì)燒結(jié)性能的影響等方面對(duì)五種粉末不銹鋼的燒結(jié)行為進(jìn)行了研究,并對(duì)其燒結(jié)致密化機(jī)理和燒結(jié)后的顯微組織與斷口形貌進(jìn)行了分析.試驗(yàn)結(jié)果表明,在真空燒結(jié)

4、下,316L和304L在1300℃下燒結(jié)的綜合力學(xué)性能較好,而410L、430L和17-4PH在1230℃下燒結(jié)具有較好的綜合力學(xué)性能:①316L的燒結(jié)密度可達(dá)7.75g/cm<'3>,抗拉強(qiáng)度達(dá)到501MPa,延伸率達(dá)47.4﹪,硬度為HRB65;②304L的燒結(jié)密度為7.50g/cm<'3>,抗拉強(qiáng)度為471MPa,延伸率達(dá)到47.7﹪,硬度為HRB54;③410L的燒結(jié)密度可達(dá)7.45g/cm<'3>,抗拉強(qiáng)度為410MPa,延伸

5、率為29.5﹪硬度為HRB65;④403L的燒結(jié)密度為7.43g/cm<'3>,抗拉強(qiáng)度為422MPa,延伸率為25.8﹪硬度為HRB69;⑤17-4PH的燒結(jié)密度高達(dá)7.62g/cm<'3>,抗拉強(qiáng)度達(dá)到951MPa,延伸率為7.7﹪硬度達(dá)到HRB102.在分解氨氣氛下燒結(jié)時(shí),316L、304L、410L和430L的抗拉強(qiáng)度比真空燒結(jié)的高得多,但延伸率卻要低很多,而17-4PH剛好與此相反,316L、304L、410L、430L和17