铁基粉末冶金材料的研究与发展

铁基粉末冶金材料为主的制品用途广泛，主要应用于各类机械产品的零件，尤其是在汽车生产行业，对于粉末冶金制品的需求量非常大，据了解，一部欧洲汽车中大约有7kg的粉末冶金零件，而一部美国汽车中约有16kg的粉末冶金零件，可见粉末冶金零件在汽车行业中的作用。

高性能的铁基粉末冶金零件已经普遍的应用于传动装置、发动机、通用机械等产品，在市场中的发展前景非常广阔。但是目前对于增强型的铁基粉末冶金材料的研究较少，原因是铁的熔点较高、密度较大、制备较为困难。但是其成本较低、加工性能强、耐腐蚀、可焊接等优势让其仍然受到广大工业行业的欢迎。

作为一种环保型、近乎清洁的成型技术，粉末冶金近年来发展迅速，在家电、汽车、电动工具等领域得到了广泛的应用，铁基粉末冶金零件的生产过程包括混合粉、冲压、烧结、热处理、机械加工和其他表面处理工序，如果某个环节发生问题，零件的生产和使用中就会发生故障，下面一起了解下铁基粉末冶金零件常见生产缺陷的金相分析。

金相研究通常分为金相样品制备、样品腐蚀、显微组织评价三个步骤，现代金相还包括扫描电镜分析。

1 .金相试样制造过程中的注意事项

1)切断时请勿过热。 导致表面组织发生变化。

2)磨削时切实去除切断变形层，且不导入多余的变形。

3)粉末冶金钢的金相制造需要特别注意选择合适的树脂、嵌入方法、研磨力、研磨时间、研磨布和研磨液，显示出真正的空隙率。

2 .铁基粉末冶金零件金相试样的磨削过程

3 .试样腐蚀时的注意事项

腐蚀试样时，需要根据不同的材料选择不同的腐蚀剂，显示出真正的显微组织。 腐蚀清洗后，为了防止试样表面残留水污染，影响真正的组织判断，需要迅速晾晒试样。

进行铁基粉末冶金的故障分析时，可以利用光学显微镜和电镜分析等手段观察裂纹和密度分布，注意样品的制备过程，显示出真正的孔隙度。

通过比较正常零件和异常零件的空隙和显微组织的不同，可以推断铁基粉末冶金零件故障的原因，一般有以下规则。

1)由于粉末偏析，部件烧结后的化学成分、尺寸、力学性能等发生大范围的变动，或者表面聚集层状的细孔，偏析部的空隙和显微组织产生异常。 粉末偏析可能来源于粉末混合、运输、运输、压制等过程中的不当操作。

2)微粉凝聚时，零件的一部分会穿孔或熔化，给缺陷的周边组织带来异常。 微粉的凝聚有可能是由于粉末贮藏时吸收湿气，或者料斗、送粉管、加压基台上残留的微粉没有马上被清扫而发生结块。

3)如果冲压脱模不当，零件会产生密度分布不均匀和裂纹，导致烧结后的尺寸变化和力学性能异常。 选择合适的冲压脱模工艺和粉末性能好的材料，定期维护模具，可以减少这种故障。

4)不适当的烧结会给零件带来孔隙和显微组织的异常，导致尺寸变化和力学性能的差异。 必须稳定烧结工艺，选择合适的烧结时间、温度曲线、烧结气氛、冷却速度，避免这种故障。

5)热处理过程需要考虑孔隙的影响，调整渗碳时间以得到适当的组织和渗碳层深度。 由于烧结过程的脱碳会影响其后的热处理，所以烧结品的显微组织也需要检查。