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用粉末冶金工艺制备高氮奥氏体钢

高氮奥氏体钢用便宜的氮取代贵金属镍来不变钢中奥氏体能够或许在不侵害塑性和韧性的环境下,明显进步钢的强度是以在良多范畴都取得了非常广漠的成长和利用远景。高氮钢现有的制备体例首要是熔炼法和粉末冶金法。由于高压冶炼高氮钢制备手艺存在能耗高、装备庞杂等缺乏而粉末冶金出产高氮钢的上风在于能够或许细化晶粒能够经由进程非均衡体例取得过饱和的含氮固溶体和藐小积淀相能较为轻易地取得更高的氮含量并可完成近终成形别的它工艺矫捷、资金投入低是以成为以后高氮钢制备中最有潜力的研讨标的目标之一。

我国潍坊学院接纳机器合金化、渗氮和粉末冶金压抑-烧结工艺制备了 0Cr18Mn12Mo3N 高氮奥氏体钢。成果标明用机器合金化和渗氮相连系工艺取得的近球形高氮钢粉末具备杰出的紧缩性和成形性在 650 MPa 压抑力下压坯的绝对密度高达 76.2%。在1250℃烧结温度下烧结2 h可以使粉末致密化进程完成取得绝对密度为 97.2%氮含量高达 0.80wt%的烧结体烧结体经 1150℃×1.5 h 固溶处置水淬冷却后取得全数奥氏体构造且奥氏体晶粒藐小其屈就强度和抗拉强度别离到达 598 MPa 和 882 MPa,明显优于传统粉末冶金高氮奥氏体钢。
他们接纳的工艺线路以下:起首将适当 Cr-Fe 粉、Mo 粉和 Mn 粉夹杂停止 2 h 球磨目标是细化粉末颗粒使得在随后渗氮时氮在粉末中的分散间隔得以延长并增添氮的固溶度。检测标明:绝大局部颗粒尺寸降至 20~40μm 之间同时原始粉末中良多藐小颗粒在球磨后消逝,申明球磨使得锰、钼等元素固溶进了 Fe-Cr 中完成了局部合金化。而后将上述粉末在 1000℃下活动氮气中渗氮 1 h取得氮含量很高的 Cr-Mo-Mn-Fe-N 复合粉末。检测标明所获粉末的氮含量很高这是由于粉末渗氮后构成了大批的氮化物这些硬脆氮化物的存在使得粉末具备很大脆性轻易破裂成良多藐小颗粒。随后将此高氮复合粉末增加纯 Fe 粉设置装备摆设到合金名义成份并持续球磨3 h在此进程中较软的Fe 粉会比拟平均地包覆在较硬的 Cr-Mo-Mn-Fe-N 粉末外表构成近球形的包覆粉末这类粉末具备杰出的活动性和塑性有益于压抑成形。检测标明在此球磨进程中硬脆的氮化物颗粒产生细化破裂而延性好的铁粉颗粒在机器力感化下产生变形、加工软化、断裂最初比拟平均地冷焊在较硬的氮化物颗粒的外表构成较细的多层状近球形的复合包覆粉末。上述实验在振动型高能球磨机上停止球磨前抽真空充氮气掩护以防氧化;在球磨粉末中插手 1% 的硬脂酸锌光滑剂。球磨竣事后在必然压力下冷压而后在活动氮气下烧结致密化最初对烧结试样停止 1150℃×1.5 h 固溶处置后水淬冷却。实验标明最好烧结工艺前提为活动氮气下1250 ℃烧结2 h烧结体例以液相烧结为主烧结体绝对密度达97.2%构造由单一的奥氏体晶粒构成不脆性氮化物析出氮含量高达0.80wt%。(钢研)