鐵基粉末冶金零件的蒸汽處理摘要蒸汽處理在鐵基粉末冶金零件生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。本文論述了鐵基粉末冶金零件蒸汽處理的優(yōu)點(diǎn)、機(jī)理、工藝流程以及零件在蒸汽處理后的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析和提出相應(yīng)的解決措施。關(guān)鍵詞粉末冶金,蒸汽處理,鐵基零件本論文已公開(kāi)刊出，如需引用或參考，請(qǐng)注明出處：李其龍,徐偉,董吉寶,段聰翀,張東.鐵基粉末冶金零件的蒸汽處理.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備專(zhuān)刊即2012第十四屆華東五省一市粉末冶金交流會(huì).2012：58-61.作者簡(jiǎn)介：李其龍，男，碩士學(xué)歷，主要從事材料科學(xué)與機(jī)械加工方面的研究。Email：li-qilong@1．引言粉末冶金工藝可以用來(lái)制造多種材料的零件[1-4]，而鐵基零件又是主要產(chǎn)品，在汽車(chē)、農(nóng)機(jī)、儀表、家電等行業(yè)中均有使用，既可以作為減摩零件使用，比如含油軸承，也可以作為結(jié)構(gòu)零件使用，比如齒輪、轉(zhuǎn)子等。粉末冶金生產(chǎn)工序通常包括制粉、混粉、壓制、燒結(jié)等[5]，工業(yè)制造鐵基粉末冶金零件，此外，高溫水蒸汽處理，簡(jiǎn)稱(chēng)蒸汽處理，也是大部分零件中所必經(jīng)的工序，它是對(duì)粉末冶金件的后續(xù)表面熱處理，可以提高或改善零件的性能，比如硬度、氣密性、耐磨性和耐腐蝕性等。為了使蒸汽處理更好的服務(wù)于生產(chǎn)。樂(lè)清市金石精密機(jī)械配件有限公司為您提供 粉末冶金制品，歡迎您的來(lái)電哦！黑龍江不銹鋼用品粉末冶金價(jià)格
但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。如圖1至圖5所示，一種金屬粉末冶金成型加工系統(tǒng)，包括底板1、支撐裝置2和壓制裝置3，所述的底板1呈矩形結(jié)構(gòu)，底板1上均勻設(shè)置有安裝孔，底板1上端中部安裝有支撐裝置2，支撐裝置2上方設(shè)置有壓制裝置3，壓制裝置3安裝在底板1上。所述的支撐裝置2包括支撐架21、固定架22、模具架23、頂升機(jī)構(gòu)24和吸附機(jī)構(gòu)25，所述的支撐架21安裝在底板1上端中部，支撐架21截面呈u型結(jié)構(gòu)，支撐架21內(nèi)部上端安裝有固定架22，固定架22內(nèi)部上端安裝有模具架23，固定架22內(nèi)部對(duì)稱(chēng)安裝有頂升機(jī)構(gòu)24，頂升機(jī)構(gòu)24上端與模具架23相連接，固定架22內(nèi)部中間安裝有吸附機(jī)構(gòu)25，具體工作時(shí)，首先，人工混合后的原材料裝入模具架23內(nèi)部，壓制裝置3將原材料壓制成所需結(jié)構(gòu)，當(dāng)壓制完畢后，壓制裝置3復(fù)原，頂升機(jī)構(gòu)24帶動(dòng)模具架23將壓制后的原料頂出，方便人工將坯料取出，避免人工取出時(shí)對(duì)坯料造成損壞。所述的模具架23包括環(huán)形架231、壓模板232和復(fù)位支鏈234，所述的環(huán)形架231安裝在固定架22內(nèi)部上端，環(huán)形架231內(nèi)部均勻設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)部通過(guò)滑動(dòng)配合的方式連接有壓模板232，壓模板232內(nèi)部設(shè)置有弧形腔，壓模板232上端設(shè)置有弧形槽。上海新能源粉末冶金生產(chǎn)廠家樂(lè)清市金石精密機(jī)械配件有限公司粉末冶金制品值得放心。
生成一層氧化物膜，這層氧化物膜的主要成分是Fe3O4，F(xiàn)e3O4屬體心立方系，密度，故Fe3O4比鐵的容積比大，使零件的內(nèi)部連通空隙封閉，達(dá)到封孔的目的，增加零件的氣密性。由于該氧化物膜和覆蓋在零件的基體表面，非常致密牢固的黏附著，導(dǎo)致環(huán)境中的水汽和腐蝕介質(zhì)難以進(jìn)入零件內(nèi)部，到達(dá)良好的防銹功能。由于Fe3O4的硬度很高，純Fe3O4的洛氏硬度為50HRC左右，處理后的零件的表觀硬度到達(dá)60HRB以上，有利于提高零件基體的表面硬度、耐磨性、抗磨損能力，抗拉強(qiáng)度也可以得到提高，文獻(xiàn)[8]顯示，蒸汽處理后，鐵基材料的抗拉強(qiáng)度提高40-50%。蒸汽處理后的零件，上乘的處理結(jié)果是零件外觀顏色呈現(xiàn)出非常光滑美觀的藍(lán)黑色金屬光澤，這種顏色，人眼看上去是比較舒適的，在分揀、包裝產(chǎn)品時(shí)，不容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞。蒸汽處理前后對(duì)零件尺寸影響不大，氧化物層深度可能在～[9]，尺寸一般增加約～[10]，在技術(shù)和裝置都沒(méi)有苛刻的要求，企業(yè)較容易滿(mǎn)足其處理?xiàng)l件，處理時(shí)對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，能耗不高，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。3．蒸汽處理機(jī)理Fe在不同的條件下，可能會(huì)生成三種氧化物，即FeO、Fe2O3、Fe3O4，F(xiàn)eO不穩(wěn)定，且具有多孔結(jié)構(gòu)，F(xiàn)e2O3是非常疏松的氧化物，它們兩者與鐵基體的結(jié)合力都不強(qiáng)。
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不利于提高零件的硬度、氣密性等，蒸汽處理應(yīng)避免其生成，F(xiàn)e3O4是一種硬質(zhì)化合物，是蒸汽處理所希望得到的氧化物。影響蒸汽處理的關(guān)鍵參數(shù)有：蒸汽處理溫度即爐中的溫度、保溫時(shí)間和通入爐中的水蒸汽量，根據(jù)零件的工藝要求，通過(guò)控制這三個(gè)參數(shù)來(lái)控制蒸汽處理的質(zhì)量。令H2O%/H2%=K，K即是水汽平衡常數(shù)，在570℃上下和不同的蒸汽量可能會(huì)發(fā)生下面5個(gè)可逆反應(yīng)[6]：570℃以下，3Fe+4H2O?Fe3O4+4H2反應(yīng)①570℃以上，K值較低：Fe+H2O?FeO+H2反應(yīng)②570℃以上，K值較高：3FeO+H2O?Fe3O4+H2反應(yīng)③570℃以下,③未完成：4FeO→Fe3O4+Fe反應(yīng)④K值很大時(shí)：2Fe3O4+H2O?3Fe2O3+H2反應(yīng)⑤若蒸汽處理按反應(yīng)①進(jìn)行，蒸汽與鐵基材料發(fā)生反應(yīng)生成一種粘附性的蘭黑色氧化物，即Fe3O4，此是蒸汽處理時(shí)的理想反應(yīng)，是我們想要得到的，例如在550℃，K=，即發(fā)生該反應(yīng)。反應(yīng)②是在溫度超過(guò)570℃，在蒸汽量較低時(shí)發(fā)生，反應(yīng)③是在反應(yīng)②的基礎(chǔ)上發(fā)生的，我們單從反應(yīng)結(jié)果上看，都生成了Fe3O4和H2，兩者沒(méi)有什么不同，但實(shí)際是不同的，由于FeO與鐵基體的結(jié)合力較弱，在此基礎(chǔ)上生成的Fe3O4難以牢固的黏附于基體上，若反應(yīng)②生成的FeO沒(méi)有進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)③生成Fe3O4，在降溫時(shí)570℃以下會(huì)發(fā)生反應(yīng)④。粉末冶金制品，就選樂(lè)清市金石精密機(jī)械配件有限公司，歡迎客戶(hù)來(lái)電！湖北紡織粉末冶金成型
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本文根據(jù)作者對(duì)蒸汽處理的理解和在實(shí)踐中的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，就蒸汽處理的優(yōu)點(diǎn)、機(jī)理、工藝流程、質(zhì)量檢測(cè)以及常見(jiàn)問(wèn)題和解決措施進(jìn)行分析討論。2．蒸汽處理工藝的優(yōu)點(diǎn)在用粉末冶金工藝開(kāi)發(fā)鐵基零件過(guò)程中，傳統(tǒng)的壓制-燒結(jié)工藝制造的零件，一次壓制密度一般在，即相對(duì)密度在90%左右，采用復(fù)壓-復(fù)燒工藝和溫壓工藝制造的零件，相對(duì)密度一般都在92%～94%之間，即粉末冶金零件不可避免的存在著空隙，蒸汽處理一個(gè)很重要的目的就是封孔作用。對(duì)于制冷壓縮機(jī)用粉末冶金零件來(lái)說(shuō)，蒸汽處理已經(jīng)成為對(duì)其封孔，增加其氣密性的**好、**經(jīng)濟(jì)的工藝，比如連桿式壓縮機(jī)中的活塞，要求能承受～，蒸汽處理封孔*是滲銅封孔處理的15%和氟塑料封孔處理的30%左右[6]。為進(jìn)行蒸汽處理的零件在使用和放置過(guò)程中，環(huán)境中的水汽和一些腐蝕介質(zhì)容易吸附在表面和入浸到內(nèi)部，在不均勻組織之間產(chǎn)生微電池腐蝕，導(dǎo)致零件較容易的生銹和被腐蝕，蒸汽處理防腐蝕的有效期比化學(xué)發(fā)藍(lán)處理明顯增加[7]。蒸汽處理，即把鐵基零件放置在加熱爐中，在一定溫度下，向爐中通入一定量的過(guò)飽和水蒸汽，在零件的周?chē)痛嬖谥罅克羝?，凡是接觸到蒸汽的表面鐵原子，包括外表面和連通空隙的內(nèi)表面，就會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。黑龍江不銹鋼用品粉末冶金價(jià)格