氮化鐵粉末冶金材料的制備和性能的研究.pdf

1、二十世紀以來，F(xiàn)e-N材料因為具有良好的耐蝕、耐磨和磁學性能而被廣泛的研究和應用。 本論文以純鐵粉作為原料，通過氣體滲氮一冷等靜壓預成型一熱燒結(jié)成型的工藝路線制備了Fe-N粉末冶金材料，通過金相觀察、X射線衍射(XRD)對Fe-N粉和Fe-N粉末冶金材料進行了顯微組織和成分的檢測，同時還利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等檢測手段分析了Fe-N粉末冶金材料形貌、結(jié)構(gòu)特征。將燒結(jié)制備的Fe-N粉末冶金材料和購買

2、的市場化的鐵基粉末冶金材料進行了全面的對比分析：浮水法測量密度，HXD-1000數(shù)字型顯微硬度計測量維氏硬度，在國產(chǎn)M-2000型磨損實驗機上進行摩擦磨損實驗，用S02Y／Q-250型二氧化硫鹽霧腐蝕實驗箱測量其抗蝕性。利用超導量子干涉儀(SQUID)測量了Fe-N粉和Fe-N粉末冶金材料的磁學性能。 實驗結(jié)果表明，F(xiàn)e-N粉的主要成分為Fe3N，而燒結(jié)Fe-N粉末冶金材料主要成分為純Fe和一定量的γ’-Fe4N，這說明燒結(jié)過程

3、中存在脫氮現(xiàn)象。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e-N粉末冶金材料的密度為5．26×103kg／m。，低于購買的鐵基粉末冶金材料的密度(6.79×103kg／m3)，硬度卻達到了HVo．O371.5，是鐵基粉末冶金材料的1.4～1.9倍，同時耐磨性能提高了5.5倍。在中性鹽霧腐蝕實驗中，F(xiàn)e-N粉末冶金材料在24h后腐蝕等級為九級，耐蝕性比鐵基粉末冶金材料提高了5倍，這說明與鐵基粉末冶金材料相比，F(xiàn)e—N粉末冶金材料具有良好的耐蝕性能。Fe-N粉末