不锈钢粉末冶金是以不锈钢粉末为材料,利用粉末冶金方法制造钢材或零件的技术。其优点是减少合金元素偏析,细化显微组织,改善性能,节约原材料,节约能耗,降低成本。
将不锈钢水用高压氮气雾化成粉末,粉末颗粒呈球状,松装密度约4.8g/cm,粉末氧含量小于100×10。也可用旋转电极制粉法生产球状不锈钢粉末,氧含量为(40~70)×10。将这些不锈钢粉末装入包套内,抽真空密封后,在5kPa压力下冷等静压制,继而在1050℃、2kPa压力下热等静压致密化成材。也可将冷等静压坯在1200℃温度下热挤压成致密棒、管材。与普通的铸锻不锈钢材比较,粉末治金不锈钢材的镍、铬和钼元素的偏析小,晶粒度细小得多,硫化物夹杂细小并均匀分布。
将在感应炉内熔炼成的不锈钢水由喷嘴漏孔流出,用高压水进行雾化,冷凝后得到不锈钢粉末。粉末经脱水、干燥、分级、退火等工序处理,水雾化不锈钢粉末的松装密度为2.5~3.2g/cm。在550~830MPa压力下压制成形。压坯在露点为-45~-50℃的氢气或分解氨气氛中烧结。也可采用真空烧结,烧结温度为1120~1150℃。当需要较好的力学性能和耐腐蚀性能时,要采用高达1315C的烧结温度。
粉末冶金不锈钢在海上作业的恶劣环境下,为提高耐腐蚀性和强度,采用高钼、高镍、含氮、含锰的特殊不锈钢。但是,这种钢的热加工性差,焊接时易形成热裂纹。为克服这些缺点,采用粉末冶金热等静压或热挤工艺直接制得各向同性、无偏析的粉末冶金不锈钢法兰盘、钢管和其他零件。
生活中,我们知道有很多产品是不锈钢制成的,而制造不锈钢制品的传统工艺熔炼工艺由于切削加工的困难,导致产品出现一些尺寸精度差、表面粗糙不足等问题。为了解决这一难题,人们开始用不锈钢粉末冶金制造,不锈钢粉末冶金解决不锈钢制品生产难题,起到了重要的作用。
不锈钢粉末冶金解决不锈钢制品生产难题与它的优点密不可分,那么,不锈钢粉末冶金是怎样的优点解决可不锈钢制品生产难题?
不锈钢粉末冶金与传统熔炼工艺生产的不锈钢相比,不锈钢粉末冶金具有所生产的零件接近净成型、尺寸精度高、材料利用率高、组织结构均匀等优点,已广泛应用于机械、化工、船舶、汽车、仪器仪表等行业。
不锈钢粉末冶金由于其内部容易存在孔隙,所以使得不锈钢粉末冶金的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性大为下降,从而严重的限制了这一产品的应用。但通过提高不锈钢粉末冶金的密度,就能减少其孔隙度,就能对提高不锈钢粉末冶金性能起到关键作用。
不锈钢粉末冶金内部之所以会残留大量孔隙,与其采用固相烧结的方法有很大的关系,所以开始有用户将其用超固相线液相烧结代替,使不锈钢预合金粉末在烧结时形成液相,液相通过流动填充孔隙进而提高烧结体的致密度和性能。
另外,通过添加合适的强化相也可以改进不锈钢粉末冶金的性能的主要途径之一,尤其是它的硬度和耐磨性,都因此而有所提升。
综上所述,不锈钢粉末冶金提高密度减少孔隙度及性能很好的解决了传统工艺的不足,不锈钢粉末冶金可制成钢材或零件,能够减少合金元素偏析,细化显微组织,改善性能,节约原材料,节约能耗,降低成本。
如果运用熔炼工艺生产不锈钢制品的话,由于其切削加工的困难,会导致所制造的零件存在一系列的布置,比如尺寸精度差、表面粗糙不足等。而在解决类似难题的应用中,粉末冶金起到了至关重要的作用。
与传统熔炼工艺生产的不锈钢相比,不锈钢粉末冶金具有所生产的零件接近净成型、尺寸精度高、材料利用率高、组织结构均匀等优点,已广泛应用于机械、化工、船舶、汽车、仪器仪表等行业。
但不是说不锈钢粉末冶金就是完美的,由于其内部容易存在孔隙,所以使得不锈钢粉末冶金的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性大为下降,从而严重的限制了这一产品的应用。
但有研究已经证明,不锈钢粉末冶金几乎所有的性能都随着密度的增大而提高,所以说只要提高不锈钢粉末冶金的密度,减少其孔隙度,就能对提高不锈钢粉末冶金性能起到关键作用。
不锈钢粉末冶金内部之所以会残留大量空虚,与其采用固相烧结的方法有很大的关系,所以开始有用户将其用超固相线液相烧结代替,使不锈钢预合金粉末在烧结时形成液相,液相通过流动填充孔隙进而提高烧结体的致密度和性能。
不同于普通的液相烧结,超固相线液相烧结是对预合金粉的烧结,且在烧结过程中始终是单一相,烧结温度将始终位于固相线和液相线之间。而且颗粒在液相毛细管力作用下实现重排,通过液相流动传质,从而使烧结体达到致密。
另外,通过添加合适的强化相也可以改进不锈钢粉末冶金的性能的主要途径之一,尤其是它的硬度和耐磨性,都因此而有所提升。