鐵基合金粉末的熱處理應(yīng)根據(jù)其化學(xué)成分和晶粒大小來(lái)確定，氣孔的存在是一個(gè)重要因素。鐵基合金粉末在壓制和燒結(jié)過(guò)程中，形成的孔隙貫穿整個(gè)零件，孔隙的存在影響熱處理的方式和效果。鐵基合金粉末的熱處理包括淬火、化學(xué)熱處理、蒸汽處理和特殊熱處理。鐵基合金粉末熱處理是這樣進(jìn)行的：

1.淬火熱處理工藝

由于氣孔的存在，鐵基合金粉末材料的傳熱速率低于致密材料，因此淬火時(shí)淬透性相對(duì)較差。另外，在淬火過(guò)程中，粉末材料的燒結(jié)密度與材料的導(dǎo)熱系數(shù)成正比。由于燒結(jié)工藝與致密材料的差異，鐵基合金粉末內(nèi)部組織均勻性優(yōu)于致密材料，但存在較小的微區(qū)不均勻性。因此，完全奧氏體化時(shí)間比相應(yīng)的鍛件長(zhǎng)50%。添加合金元素時(shí)，完全奧氏體化溫度會(huì)更高，時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

在鐵基合金粉末的熱處理中，為了提高淬透性，一些合金元素如鎳、鉬、錳、鉻、釩等。通常會(huì)添加。它們的作用與致密材料中的作用相同，能明顯細(xì)化晶粒。當(dāng)它們?nèi)芙庠趭W氏體中時(shí)，會(huì)增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，保證淬火時(shí)奧氏體的轉(zhuǎn)變，增加淬火材料的表面硬度和硬化深度。另外，粉末冶金材料淬火后必需回火，回火溫度控制對(duì)粉末冶金材料的性能影響很大。因此，需要根據(jù)不同材料的特性來(lái)確定回火溫度，以減少回火脆性的影響。

2.化學(xué)熱處理過(guò)程

化學(xué)熱處理一般包括三個(gè)基本過(guò)程：分解、吸收和擴(kuò)散。例如，滲碳熱處理的反應(yīng)如下：

2CO[C]二氧化碳(放熱反應(yīng))

CH4[C] 2H2(吸熱反應(yīng))

碳分解后，被金屬表面吸收，逐漸向內(nèi)部擴(kuò)散。材料表面有足夠的碳濃度后，淬火回火會(huì)提高粉末冶金材料的表面硬度和硬化深度。由于粉末冶金材料中孔隙的存在，活性碳原子從表面滲入內(nèi)部，完成化學(xué)熱處理的過(guò)程。但材料密度越高，孔隙效應(yīng)越弱，化學(xué)熱處理的效果越不明顯。因此，應(yīng)使用碳勢(shì)較高的還原氣氛進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)粉末冶金材料的孔隙特性，其加熱和冷卻速度低于致密材料，加熱時(shí)需要延長(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、滲硫和多元合金化等。在化學(xué)熱處理中，硬化深度主要與材料的密度有關(guān)。因此，在熱處理過(guò)程中可以采取相應(yīng)的措施，如：滲碳時(shí)，當(dāng)材料密度大于7g/cm3時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間?；瘜W(xué)熱處理可以提高材料的耐磨性。粉末冶金材料非均勻奧氏體滲碳工藝可使被處理材料滲碳層表面碳含量達(dá)到2%以上，碳化物均勻分布在滲碳層表面，提高硬度和耐磨性。

3.蒸汽處理

蒸汽處理是通過(guò)加熱蒸汽使材料表面氧化，在材料表面形成氧化膜，從而提高鐵基合金粉末的性能。

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