鐵基粉末冶金材料和零件是粉末冶金工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，發(fā)展高性能低成本鐵基粉末冶金材料是粉末冶金的研究重點之一。針對鐵基燒結(jié)材料低合金化和低成本化的發(fā)展趨勢，本文采用低成本的錳合金元素替代貴重的Ni、Mo等元素，優(yōu)化制備出高性能Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C燒結(jié)材料。研究了材料的力學(xué)性能、壓制和燒結(jié)行為，探討了錳對材料制備、性能及燒結(jié)過程的影響，研究了材料的超高周超聲疲勞行為，為含錳鐵基燒結(jié)材料的應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和實用價值。本文的主要研究結(jié)果如下：錳含量影響Fe-Cu-Mn-C系列材料的性能和燒結(jié)行為。采用部分預(yù)合金法加入鐵錳合金并采用模壁潤滑溫壓，制備得到的Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C材料性能較佳。其燒結(jié)組織均勻，燒結(jié)密度可達(dá)到7.3g/cm3以上，抗拉強度達(dá)到715MPa，硬度達(dá)到97HRB，沖擊功達(dá)到23J，拉伸斷裂類型為韌-脆混合斷裂。在冷壓和溫壓壓制下，壓力增大可提高Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C壓坯密度。其中，700MPa下進(jìn)行模壁潤滑120℃溫壓，相對密度達(dá)94.9%。高速壓制壓坯的相對密度達(dá)到96.0%。過量的錳在燒結(jié)時會造成材料內(nèi)部氧化，... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

燒結(jié)鋼力學(xué)性能與理論密度的關(guān)系

圖 1-2 自動模壁潤滑裝置示意圖[15]Fig 1-2 Automatic die wall lubricated devices[15]形技術(shù)一種先進(jìn)的實現(xiàn)鐵基粉末冶金材料高致密化的技術(shù)工量潤滑劑，保持粉末和模具在壓制過程的溫度恒定，壓制時獲得高致密的零件材料。鐵基材料若采用溫壓。該工藝能夠以相對較低的成本生產(chǎn)出高致密的材許多的優(yōu)點[18-20]：1）壓坯密度高，燒結(jié)后材料密度 15~30 MPa，為一般壓制工藝的 1~2 倍，甚至可以較低，如表 1-1 所示，假設(shè)傳統(tǒng)一次壓制生產(chǎn)成本為本為 1.4 左右，粉末復(fù)壓復(fù)燒的生產(chǎn)成本為 1.5 左右，而溫壓成形工藝成本只有 1.25 左右。4）溫壓成結(jié)材料相比，溫壓成形材料的屈服強度可提升 10%

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文的熱量，粉末邊界容易發(fā)生融化和焊合現(xiàn)象。同時，高能沖變形，使材料壓坯致密度大大提高[38]，如圖 1-3 所示。歐洲術(shù)成功制備出重 0.8 kg，密度超過 7.7 g/cm3的鐵基齒輪[39]。其他技術(shù)結(jié)合后，能制造出密度更高的材料。Skoglund[38,40]合，制造出接近全致密的鐵基燒結(jié)材料。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鐵基非晶/納米晶合金的制備、成形及性能研究[D]. 唐翠勇.華南理工大學(xué) 2012
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碩士論文
[1]溫壓Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C燒結(jié)材料的組織與疲勞性能研究[D]. 周玲.華南理工大學(xué) 2010
[2]粉末壓制成形的研究[D]. 汪明波.吉林大學(xué) 2007
[3]高強度鋼試樣噴丸殘余應(yīng)力實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 王強.燕山大學(xué) 2006
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本文編號：3486355