不銹鋼粉末冶金就是用粉末冶金方法制造的不銹鋼,它是一種粉末冶金材料,可制成鋼材或零件。其優點是減少合金元素偏析,細化顯微組織,改善性能,節約原材料,節約能耗,降低成本。
不銹鋼粉末冶金的加工工藝:
1、不銹鋼粉末冶金可制成鋼材:
將不銹鋼水用高壓氮氣霧化成粉末,粉末顆粒呈球狀,松裝密度約4.8g/cm,粉末氧含量小于100×10。也可用旋轉電極制粉法生產球狀不銹鋼粉末,氧含量為(40~70)×10。將這些不銹鋼粉末裝入包套內,抽真空密封后,在5kPa壓力下冷等靜壓制,繼而在1050℃、2kPa壓力下熱等靜壓致密化成材。也可將冷等靜壓坯在1200℃溫度下熱擠壓成致密棒、管材。
2、不銹鋼粉末冶金可制成零件
將在感應爐內熔煉成的不銹鋼水由噴嘴漏孔流出,用高壓水進行霧化,冷凝后得到不銹鋼粉末。粉末經脫水、干燥、分級、退火等工序處理,水霧化不銹鋼粉末的松裝密度為2.5~3.2g/cm。在550~830MPa壓力下壓制成形。壓坯在露點為-45~-50℃的氫氣或分解氨氣氛中燒結。也可采用真空燒結,燒結溫度為1120~1150℃。當需要較好的力學性能和耐腐蝕性能時,要采用高達1315C的燒結溫度。
不銹鋼粉末冶金的工藝流程是制備粉末—>成形—>燒結
1、制備粉末:是用粉末冶金法生產不銹鋼的第一步,可以是水霧化,將熔融的不銹鋼由噴嘴漏孔流出,用高壓水吹散、凝固,得到不銹鋼粉末。水霧化不銹鋼粉末的松裝密度為2.5~3.2 g/cm3。也可以是氣霧化,高壓氮氣霧化粉末的松裝密度為4.8 g/cm3,粉末氧含量小于10-4。還可以采用旋轉電極制粉法生產球狀不銹鋼粉末。
2、成形:成形的壓力為550~830 MPa。
3、燒結:由于不銹鋼中的合金元素容易氧化,所以必須在含氧量極低的保護氣氛中燒結,如果采用氫氣或分解氨作為保護氣氛,露點應為-45~-50℃。也可采用真空燒結,燒結溫度為1120~1150℃。還可以將這些不銹鋼粉末裝入包套內,抽真空密封后,冷等靜壓制,接著熱等靜壓致密化成材,工藝參數為1050℃,壓力2 kPa。
與普通的鑄鍛不銹鋼材相比,不銹鋼粉末冶金的合金元素的偏析小,晶粒度細小,不純的夾雜物細小并均勻分布,力學性能和耐腐蝕性能較高。特別是用粉末冶金方法生產的高氮不銹鋼,比高壓熔煉法成本要降低很多,同時粉末冶金高氮不銹鋼具有一系列優異的性能,應用前景非常廣闊。