无极4平台在线注册_铁基粉末冶金受孔隙度的影响

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近来,对一些铁基粉末冶金材料的疲劳试验的研究表明,孔隙度影响材料的疲劳强度。孔隙除减低粉末冶金材料的热导率外,孔隙也起到提高应力的作用。对于承受循环载荷的零件,使零件表层内形成合乎需要的压缩应力是很重要的。这也是热处理的作用与目的。零件表面层的残余压缩应力反作用于施加的拉伸应力,可导致零件的疲劳强度增高。

从表1所列8类铁基粉末冶金材料来看,其含碳量[化合碳(质量分数)]可分为两种,一为0.5%,一为0.8%。对于需要强度、硬度、耐磨性及疲劳强度较高,必须进行热处理的铁基粉末冶金零件,一般推荐化合碳含量为0.5%。这时,热处理工艺应规定炉子气氛的碳势为0.70%~0.75%(质量分数),以使零件表面具有略高的含碳量,从而保证淬火时表面层能全部转变成马氏体。

这是因为含碳量增高时,马氏体转变的温度(Ms)减低。当心部材料达到温度(Ms)时,产生马氏体相变,与之同时体积胀大,结果对淬硬的表面层作用以压力,形成残余压缩应力分布,心部相变越充分残余表面压缩应力就越大。

H1Ferguson认为,倘若粉末冶金零件材料孔隙度过高,则淬透性相应地减低,这时零件心部就只能有部分转变为马氏体。这就使表层应力呈平衡状态;或者有可能呈残余拉伸应力状态,这种拉伸应力来源于外加载荷。结果,减低疲劳强度。

因此,选择高强度铁基粉末冶金零件材料时,必须依据淬透性的数据来寻找合适的材料组成与密度,使选定的零件材料具有足够高的淬透性,以期使零件能全部产生马氏体相变。另外,还应使表面层充分渗碳硬化,以期在心部发生马氏体相变之前,其奥氏体就已全部转变成了马氏体。

另外,应该注意的是,当今,许多化合碳含量为0.8%(质量分数)的铁基粉末冶金材料也正在进行热处理。在这种场合,倘若在零件的烧结过程中未注意到防止表面脱碳,而这是经常发生的,则在零件表面层产生的应力就可能是拉伸应力,从而使零件易于疲劳失效。对于当前正在推广应用的烧结硬化钢,这一点是特别应该注意的。

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