粉末冶金美国MPIF标准35(2)

热处理试样的硬度值首先给出了表观硬度值。其次，适用的话，给出了微小压痕硬度值。将以HRC表示的微小压痕硬度值都转换成了载荷为l00g(0.981N)的Knoop微小压痕硬度测量法。(见MPIF标准51)

热处理

对于化合碳含量≥0.3％的铁基粉末冶金零件，为了增高强度、硬度及耐磨性，可进行淬火硬化与回火。材料中碳与其它合金元素有效结合及材料密度决定了在任何给定的淬火条件下可淬硬的程度。用淬火硬化可得到的微小压痕硬度值为650HKl00g(56HRC)和更高的值(锉刀硬度)。

关于铁基粉末冶金零件的热处理和(或)渗碳工艺，推荐于保护气氛气体或真空中进行。不推荐采用盐浴，因为这可能发生表面吸收盐和随后盐又渗出，以及材料产生内部腐蚀。低密度零件渗碳时，可能会渗透，而密度较高(7.0g／cm3或更高)的零件渗碳时可能形成一渗碳层。为了保证达到规定的含碳量，必须对渗碳的工艺过程进行控制。(关于更详细的情况，见MPIF标准52)。

为了获得更高的温度和耐久性，淬火后需进行回火或消除应力；通常是依据断面厚度按1inch(25.4mm)于温度下回火lh。鉴于获得表面硬度的回火温度不一定能得到最佳强度性能，因此，必须在硬度和像冲击能量之类的性能之间进行综合考虑。在决定最终硬度的因素中，回火温度是一个主要因素。

烧结硬化

实际上，一些粉末冶金材料在烧结后冷却期间可以淬硬，称之为烧结硬化。在混入有铜的预合金化镍、钼及锰钢的情况下特别是这样，对于马氏体不锈钢，情况也是这样。为获得最高强度与耐久性，硬化后需要进行回火或消除应力。

表面粗糙度

粉末冶金材料的总体表面粗糙度与表面反射能力取决于密度、模具状态及后续作业。常规的轮廓测定仪读数给出的表面粗糙度是错误印象，因为粉末冶金材料的表面和一般铸锻材料的切削或磨削表面的状况不同。一般读数计得的是切削加工表面的峰与谷，而粉末冶金零件是一连串为大小不同孔隙断开的平面构成的很平的表面。

粉末冶金零件的有效表面平整度比铸锻零件的磨削或磨削与抛光的表面要好。用后续作业，诸如复压、珩磨、抛光或研磨可进一步改进表面粗糙度。产需双方必须在考虑到零件最终用途的条件下，商定对表面粗糙度的要求和测量方法(关于详细的情况，见MPIF标准58)。

显微组织

可将粉末冶金零件的显微组织分析作为一种诊断手段，它可揭示对粉末冶金生产过程极为重要的烧结程度和其它冶金信息。兹将对大部分粉末冶金材料一般适用的一些检测简要介绍如下。关于具体材料的评定见材料的有关小节。

粉末冶金材料牌号

一平行于压制方向的内

部平面。粗研磨与细研磨应一直进行到估计所有孔隙都被打开为止。孔隙所占面积百分率代表了零件的密度。例如，一相对密度为80％的密实零件，磨片中孔隙所占的面积为20％。

对于具有连通孔隙度的粉末冶金零件，在制备显微组织分析试样时，可含浸以液态环氧树脂。这将有助于防止磨片研磨或抛光时孔隙变形。

粉末冶金零件往往首先在未腐蚀状态下进行检测。在一烧结正常的粉末冶金零件中，于200×下很少或看不到原颗粒界。孔隙愈圆，材料的强度、延性及冲击强度就愈高。

对一含少量镍与铜和铁与碳的混合粉，依据珠光体所占面积百分率可大致判断化合碳含量。对于含Cu量低于5％的Fe-Cu-C合金，珠光体为100％时，大体上相当化合碳含量为0.8％。较少量的珠光体意味着化合碳含量成比例地减少。在粉末冶金镍钢中，即使是仅含2％~4%(质量分数)Ni，富Ni区都将占相当大的面积百分数。在估计珠光体所占面积百分数时，这些应予扣除。不要将富镍区和铁素体相混淆。通常应避免表面脱碳，因为脱碳会减低材料的硬度与耐磨性。倘若粉末冶金零件的含碳量为0.6％~0.9％，只要表面层的含碳量低于0.6％，就表明已发生脱碳。表面微量脱碳问题不大，但若脱碳层大于0.25mm，则必须证明它对材料功能无害才行。(见ASTME1077测量脱碳深度)。

热处理的铁基粉末冶金零件，其显微组织通常为马氏体与细珠光体的混合物。对于淬透性差的粉末冶金镍钢与碳钢尤其如此。发现细珠光体含量为10％~35％的零件抗拉强度最高。预合金化钢由于淬透性好，通常全部为马氏体。形成碳化物网络会使淬硬零件中的马氏体脆化，这通常是要避免的。在粉末冶金零件0.127mm厚的表层中含有微量碳化物通常没有问题。微量的残余奥氏体可韧化马氏体组织，一般没有问题。鉴于在使用过程中，残余奥氏体可能转变成脆性的马氏体，因此，通常要避免较高百分含量的残余奥氏体。

在制备显微组织分析用磨片时，推荐采用下列腐蚀剂和工艺规程。含碳的铁基粉末冶金零件一般于2％的硝酸乙醇腐蚀液或浓苦味醇液(含苦味酸3％~5％的酒精)中进行腐蚀。奥氏体不锈钢可用glyceregia(10mlHNO3，20mlHCl，30ml甘油)，涂抹1~2min进行腐蚀。30min后溶液报废。也可使用硫酸铜盐酸腐蚀剂(10gCuSO4，50mlHCl，50mlH2O)，涂抹5~60s。为了显示青铜中细晶粒簇中的晶界，可用在2gK2Cr2O7、4ml浓NaCl溶液、8mlH2SO4、100mlH2O的混合液中涂抹10~20s进行腐蚀。为了显示青铜中富铜区的红色，可用4％FeCl3与水的溶液涂抹10~20s进行腐蚀。对于腐蚀青铜，可用5mlNH4OH、3滴H2O2及5mlH2O的溶液涂抹20s进行腐蚀。这种溶液不稳定，使用20min后必须更换。对于腐蚀锌白铜，也可用K2Cr2O7溶液进行腐蚀。

粉末冶金材料代号表示方法

在粉末冶金结构零件的场合，粉末冶金材料代号表示方法与标号是按照化学组成和以103psi表示的最小强度来规定具体材料。例如，FC-0208-60是一种粉末冶金铜钢材料，其名义组成为2％Cu和0.8％化合碳，在烧结状态下最小屈服强度60×103psi(410MPa)。

代号系统为标明任何一种标准粉末冶金材料的化学组成与最小强度值提供了一种简便方法。这个代号系统是在工业上已建立的系统基础上，用外加2位或3位数字后缀来表示最小强度以替代表示密度范围的后缀字母。对于每一种标准材料，密度都是作为标准值给出的。

这个标准与它的修订版中的代号表示方法仅只适用于MPIF标准中采用的粉末冶金材料。为了避免混淆，指定的MPIF代号系统仅只用于MPIF标准中规定的材料不得用于表示非标准材料。这个标准的注释、性能值及其它内容皆不适用于任何其它材料。

在代号系统中，前缀字母代表材料的一般类别。例如，前缀“CT”表示铜(c)与锡(T)，即青铜。

前缀字母代号FL预合金铁基材料(不包括不锈钢)

FN铁—镍或镍钢FS铁硅

FX铜熔渗铁或钢FY铁磷G游离石墨M锰N镍

A铝C铜CT青铜CNZ锌白铜CZ黄铜F铁

FC铁—铜或铜钢FD扩散合金钢FF软磁铁

P铅S硅

SS不锈钢(预合金化的)T锡U硫Y磷Z锌

粉末冶金材料牌号

前缀字母后的数字表示材料组成。

在非铁金属材料中，数字代号中的前两位数字表示主要合金组元的百分含量。后二位数字表示次要合金组元的百分含量。

为了改进材料的切削性，在非铁合金系统中有时添加有第三种合金元素铅。这时，铅将仅只在前缀中以字母“P”来表示。铅或任何其它次要合金元素的百分含量都不包括在数字中，而是在每一种标准材料的“化学成分”中予以说明。

粉末冶金非铁金属材料代号例解如下：

关于铁基材料，主要合金元素(除化合碳外)都包括在前缀字母代号中。其它元素都不包括在代号中，而是在每一种标准材料的“化学成分”中予以说明。主要合金元素的百分含量用数字代号的前二位数字表示。

铁基材料的化合 …… 此处隐藏：2924字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……