粉末冶金材料在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。水霧化焊條用鐵粉隨著粉末冶金技術(shù)的不斷進(jìn)步，用高密度、高精度的復(fù)雜零件代替鍛鋼零件的應(yīng)用也得到了快速發(fā)展。但由于后續(xù)處理工藝的不同，其物理性能和力學(xué)性能仍存在一些缺陷。簡(jiǎn)要介紹和分析了粉末冶金材料的熱處理工藝，分析了影響因素，提出了改進(jìn)措施。

粉末冶金材料廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)，特別是在汽車工業(yè)、家電、機(jī)械設(shè)備等應(yīng)用中，粉末冶金材料占有很大比例。在替代低密度、低硬度、低強(qiáng)度的鑄鐵材料方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著粉末冶金技術(shù)的快速發(fā)展，在高硬度、高精度、高強(qiáng)度的精密復(fù)雜零件的應(yīng)用中也逐步得到推廣。全致密鋼熱處理工藝已取得成功，但由于粉末冶金材料的物理性能和熱處理工藝的差異，粉末冶金材料的熱處理仍存在一些缺陷。在粉末冶金材料的技術(shù)研究中，熱鍛、粉末注射成型、熱等靜壓、液相燒結(jié)、復(fù)合燒結(jié)等熱處理及后續(xù)處理工藝在改善粉末冶金氈的物理性能和力學(xué)性能方面取得了一定的效果。提高了粉末冶金材料的強(qiáng)度和耐磨性，極大地拓展了粉末冶金工業(yè)。適用范圍。

二。粉末冶金材料的熱處理工藝

粉末冶金材料的熱處理應(yīng)根據(jù)其化學(xué)成分和粒度來確定。孔隙的存在是一個(gè)重要因素。粉末冶金材料在壓制和燒結(jié)過程中形成的氣孔貫穿整個(gè)零件。氣孔的存在影響熱處理的方式和效果。

粉末冶金材料的熱處理包括淬火、化學(xué)熱處理、蒸汽處理和特殊熱處理。

1。淬火熱處理工藝

由于存在空隙，粉末冶金材料的傳熱速率低于致密材料，因此在淬火過程中粉末冶金材料的淬透性較差。另外，粉末材料的燒結(jié)密度和導(dǎo)熱系數(shù)在淬火時(shí)是成比例的，由于燒結(jié)工藝與致密材料的不同，粉末冶金材料的內(nèi)部均勻性優(yōu)于致密材料，但微觀區(qū)域的不均勻性很小，因此在淬火過程中，粉末冶金材料的內(nèi)部均勻性比致密材料好。完全奧氏體化的時(shí)間比相應(yīng)的鍛件長(zhǎng)50%，當(dāng)加入合金元素時(shí)，完全奧氏體化發(fā)生。溫度會(huì)更高，時(shí)間也會(huì)更長(zhǎng)。

為了提高粉末冶金材料在熱處理過程中的淬透性，通常加入鎳、鉬、錳、鉻、釩等合金元素。其功能與緊湊型材料相同。它們能明顯地細(xì)化晶粒尺寸。當(dāng)它們?nèi)芙庠趭W氏體中時(shí)，將提高過冷奧氏體的穩(wěn)定性，保證淬火過程中奧氏體的轉(zhuǎn)變，提高淬火材料的表面硬度。隨著硬化深度的增加，硬化深度增加。此外，粉末冶金材料在淬火后進(jìn)行回火。回火溫度控制對(duì)粉末冶金材料的性能有很大影響。因此，應(yīng)根據(jù)不同材料的特點(diǎn)確定回火溫度，以降低回火脆性的影響。一般材料可在175-250℃的空氣或油中回火0.5-1.0 h。

2.化學(xué)熱處理工藝

化學(xué)熱處理一般都包括分解、吸收、擴(kuò)散三個(gè)基本過程，比如，滲碳熱處理的反應(yīng)如下：

2CO≒[C]+CO2 （放熱反應(yīng)）

CH4≒[C]+2H2 （吸熱反應(yīng)）

碳分解出后被金屬表面吸收并逐漸向內(nèi)部擴(kuò)散，在材料的表面獲得足夠的碳濃度后再進(jìn)行淬火和回火處理，會(huì)提高粉末冶金材料的表面硬度和淬硬深度。由于粉末冶金材料的孔隙存在，使得活性炭原子從表面滲入內(nèi)部，完成化學(xué)熱處理的過程。但是，材料密度越高，孔隙效應(yīng)就越弱，化學(xué)熱處理的效果就越不明顯，因此，要采用碳勢(shì)較高的還原性氣氛保護(hù)。根據(jù)粉末冶金材料的孔隙特點(diǎn)，其加熱和冷卻速度要低于致密材料，所以加熱時(shí)要延長(zhǎng)保溫時(shí)間，提高加熱溫度。

粉末冶金材料的化學(xué)熱處理包括滲碳、滲氮、滲硫和多元共滲等幾種形式，在化學(xué)熱處理中，淬硬深度主要與材料的密度有關(guān)。因此，可以在熱處理工藝上采取相應(yīng)措施，比如：滲碳時(shí)，在材料密度大于7g/cm3時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間。通過化學(xué)熱處理可提高材料的耐磨性，粉末冶金材料的不均勻奧氏體滲碳工藝，使處理后的材料滲層表面的含碳量可達(dá)2%以上，碳化物均勻分布于滲層表面，能夠很好地提高硬度和耐磨性能。

3.蒸汽處理

蒸汽處理是把材料通過加熱蒸汽使其表面氧化，在材料表層形成氧化膜，從而改善粉末冶金材料的性能。特別是對(duì)于粉末冶金材料的表面的防腐，其有效期比發(fā)藍(lán)處理效果明顯，處理后的材料硬度和耐磨性明顯增加。

4.特殊熱處理工藝

特殊熱處理工藝是近些年來科技發(fā)展的產(chǎn)物，包括感應(yīng)加熱淬火、激光表面硬化等。感應(yīng)加熱淬火是在高頻電磁感應(yīng)渦流的影響下，加熱溫度提升快，對(duì)于表面硬度的增加有顯著效果，但是容易出現(xiàn)軟點(diǎn)，一般可以采取間斷加熱法延長(zhǎng)奧氏體化時(shí)間；激光表面硬化工藝是以激光為熱源使金屬表面快速升溫和冷卻，使奧氏體晶粒內(nèi)部的亞結(jié)構(gòu)來不及回復(fù)再結(jié)晶而獲得超細(xì)結(jié)