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粉末冶金技术2026年第01期:粉末冶金A100钢的压制及烧结工艺

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡泽邦;杜瑞昌;杨光剑;滕杰;

单位:湖南大学材料科学与工程学院;中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司;中船发动机有限公司;

摘要:选用两种粒径的A100钢预合金化粉末(1#小粒径粉末、2#大粒径粉末),添加丁苯橡胶成形剂,并进行单向压制,研究丁苯橡胶含量及压制压力对压坯密度的影响;采用定温和变温超固相线液相烧结工艺进行真空无压烧结,制备高密度A100高合金钢。通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸实验研究粉末粒径、压制及烧结工艺参数对粉末冶金A100钢相对密度、微观组织及力学性能的影响,并分析其烧结致密化机理。结果表明:粉末粒径越大,所需成形剂含量越低,压缩性能越好。1#粉末、2#粉末最佳成形剂质量分数分别为0.7%和0.5%,最佳压制压力分别为710 MPa、800 MPa,所得最高压坯密度分别为5.751 g·cm~(-3)和5.890 g·cm~(-3)。粉末粒径越小,烧结性能越好。1#粉末压坯采用定温超固相线液相烧结,1430℃烧结90 min,烧结试样的相对密度达95.0%;采用变温超固相线液相烧结,在1440℃保温10 min后降温至1430℃保温72 min烧结,烧结试样的相对密度达99.4%,其抗拉强度为1734 MPa,屈服强度为1286 MPa,伸长率为5.2%,断裂韧性为81.7 MPa·m~(1/2)。通过粉末压制烧结的方式有效获得了高性能的A100钢粉末冶金材料。

关键词:高合金钢;;粉末冶金;;超固相线液相烧结;;压制成形;;真空烧结;;致密化机理