Процесс термической обработки материалов порошковой металлургии

Процесс термической обработки материалов порошковой металлургии
Вы понимаете процесс термообработки материалов порошковой металлургии? В настоящее время материалы порошковой металлургии находят все более широкое применение, и они имеют очевидные преимущества в замене материалов из чугуна с низкой плотностью, малой твердостью и прочностью. Термическая обработка материалов порошковой металлургии включает несколько видов: закалку, химико-термическую обработку, обработку паром и специальную термическую обработку:
порошковая металлургия
1. Процесс закалки термической обработки
Из-за наличия пор материалы порошковой металлургии имеют более низкую скорость теплопередачи, чем плотные материалы, что приводит к относительно плохой прокаливаемости при закалке. Кроме того, при закалке плотность спекания порошкового материала прямо пропорциональна теплопроводности материала; Из-за разницы между процессом спекания и плотными материалами однородность внутренней структуры материалов порошковой металлургии лучше, чем у плотных материалов. Однако в микрозоне есть небольшая неравномерность, поэтому время полной аустенизации на 50 процентов больше, чем у соответствующей поковки. При добавлении легирующих элементов температура полной аустенизации будет выше, а время будет больше.
При термической обработке материалов порошковой металлургии для улучшения прокаливаемости обычно добавляют некоторые легирующие элементы, такие как никель, молибден, марганец, хром, ванадий и т. д. Механизм их действия такой же, как и у плотных материалов, что позволяет значительно измельчить зерно. Растворяясь в аустените, они повысят устойчивость переохлажденного аустенита, обеспечат превращение аустенита при закалке, увеличат поверхностную твердость материала после закалки, а также увеличат глубину закалки. Кроме того, материалы порошковой металлургии требуют отпуска после закалки. Температурный контроль закалки оказывает значительное влияние на характеристики материалов порошковой металлургии. Поэтому температуру отпуска следует определять на основе характеристик различных материалов, чтобы уменьшить влияние отпускной хрупкости. Как правило, материалы можно закаливать на воздухе или в масле при температуре {{0}} градусов в течение 0.5-1,0 часов.
2. Процесс химико-термической обработки
Химико-термическая обработка обычно включает три основных процесса: разложение, абсорбцию и диффузию. Например, реакция науглероживающей термообработки выглядит следующим образом:
2CO ≈ [C] плюс CO2 (экзотермическая реакция)
CH4 ≈ [C] плюс 2H2 (эндотермическая реакция)
После разложения углерода он поглощается поверхностью металла и постепенно диффундирует внутрь. После получения достаточной концентрации углерода на поверхности материала закалка и отпуск могут улучшить поверхностную твердость и глубину закалки материалов порошковой металлургии. Благодаря наличию пор в материалах порошковой металлургии атомы активированного угля проникают с поверхности внутрь, завершая процесс химико-термической обработки. Однако чем выше плотность материала, тем слабее поровый эффект и тем менее очевиден эффект химико-термической обработки. Поэтому для защиты следует использовать восстановительную атмосферу с более высоким углеродным потенциалом. По пористым характеристикам материалов порошковой металлургии скорость их нагрева и охлаждения ниже, чем у плотных материалов, поэтому необходимо увеличить время изоляции и повысить температуру нагрева при нагреве.
Химико-термическая обработка материалов порошковой металлургии включает несколько форм, таких как науглероживание, азотирование, сульфурирование и многокомпонентная соинфильтрация. При химико-термической обработке глубина закалки в основном связана с плотностью материала. Следовательно, в процессе термообработки могут быть приняты соответствующие меры, такие как соответствующее увеличение времени, когда плотность материала превышает 7 г/см3 во время науглероживания. Химическая термическая обработка позволяет повысить износостойкость материалов. Неравномерный процесс науглероживания аустенита материалов порошковой металлургии может обеспечить содержание углерода более 2 процентов на поверхности науглероженного слоя обрабатываемого материала. Карбиды равномерно распределяются по поверхности науглероженного слоя, что позволяет эффективно повысить твердость и износостойкость.
Порошковые металлургические материалы
3. Обработка паром
Обработка паром — это процесс нагрева пара для окисления поверхности материала с образованием оксидной пленки на поверхности, что улучшает характеристики материалов порошковой металлургии. В частности, для антикоррозионной обработки поверхности материалов порошковой металлургии срок годности значительно лучше, чем у обработки воронением, а твердость и износостойкость обработанного материала значительно увеличиваются.
4. Процесс специальной термообработки
Технология специальной термообработки является продуктом технологических разработок последних лет, включая закалку индукционным нагревом, лазерную закалку поверхности и так далее. Закалка при индукционном нагреве происходит под воздействием высокочастотных электромагнитных индукционных вихревых токов, которые быстро повышают температуру нагрева и оказывают существенное влияние на повышение поверхностной твердости. Однако могут образовываться мягкие пятна, и прерывистый нагрев обычно можно использовать для увеличения времени аустенизации; Процесс лазерной поверхностной закалки использует лазер в качестве источника тепла для быстрого нагрева и охлаждения поверхности металла, что затрудняет восстановление и рекристаллизацию субструктуры внутри аустенитных зерен, что приводит к сверхтонкой структуре.