霉雨季节铁基粉末冶金制品质量的控制.pdf

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 4 粉末 冶金工业 第 2 2卷 形 。由于上述 原 因造 成 的 材料 成 分 偏 析 ， 尤其 是 石 墨结团混合不均 ， 压坯在烧结和热处理过程中会 因 为生成 局部组 织不 一样 而产生 变形 。 烧 结碳 钢 是 在 奥 氏体 区域 进 行 ， 所 以碳 的扩 散 主要是 溶 于呈 面 心 立 方结 构 的 7 一 F e中 ，铁 粉 和 石 墨混合 不均 匀时 ， 在石 墨多 的地方 ， 奥 氏体 中含 碳量 多 ， 化 合碳含 量高 ， 石 墨量少 的地方 ， 奥 氏体 中含碳 量少 ， 化合碳含量低 ， 这样就造成 了烧结冷却后 的 组织不 同， 化合碳含量大于 0 ． 8 的为过共析金相 组织 ， 是珠光 体 孔 隙 ； 化合 碳 含 量小 于 0 ． 8 的 为 亚共 析金 相 组织 是 铁 素体 珠光 体 孔 隙 。 l 1 局 部 的组 织不一 样会 引起局 部尺 寸的 变化而 产生 变形 。 同样 ， 在 热处 理过 程 中 ， 在相 同热处 理条件 下过 共析成 分 的烧 结 组织 是 珠 光体 孔 隙 ， 而 淬 火组 织 是板条状马氏体和片状马 氏体的混合组织， 其中片 状马 氏体 占多数 。亚共 析成 分 的烧 结组 织是铁 素体 珠 光体 孔 隙 ， 而 淬火 组 织 也 是 板 条状 马 氏体 和 片状 马 氏体 的混 合 组织 ， 但 是 其 中板 条状 马 氏体 占 多数 。片状 马 氏体 由于碳 的过饱 和浓 度 太 大 ， 晶 格 中 因收缩和 膨胀不 一致 也会 产生变 形 。压坯 密度不 均 匀可 能使 压坯 在烧 结 时 发 生 明显 变 化 ， 烧 结 时压 坯 密 度低 处 收 缩较 大_ 2 ] ， 热 处 理 时也 有 同样 情 况发 生 。 再 者 ，由于铁 粉表 面氧 化造 成铁 同碳 等合 金元 素化合 不均 也能 引起变 形 。 铁 粉 在潮 湿 的 空气 中存 放 一 段 时 间 ， 其 颗 粒表 面容 易发生 氧化 ， 生成 氧化膜 ， 表 面氧化 膜 的存 在破 坏 了粉 末颗 粒 间的接 触 ， 影 响 了铁 同碳 等 合 金 元 素 的化合 ， 碳 和铁粉 颗 粒 表 面 的氧 化 物反 应 而 损 失 一 些 碳 ， 这些局 部 的化 合 不均 也 会 因 生成 的组 织 不 均 而产 生变形 。 在霉 雨季节 为 了避免 产 品产生 过 大 的变 形 ， 建 议 采取 以下 措施 1 保持硬脂酸锌 微粉蜡 、 石墨等超细粉料干 燥 ， 有 条件 的放 到干燥 箱 内 ， 尽量缩 短 此类粉料 的储 备周期 。 2 适 当延 长 混 料 时 间 ， 以提 高 混 和 料 的 均 匀 性 。 畸变 过大 ， 体积 膨胀较 大 ， 而板条 状马 氏体体 积膨 胀 F e 一1 ． 5 C u 一 0 ． 9 C混 合 料 在 不 同 混料 时 间 下 相对 较小 。因而零 件 内部 产 生 很 大 的组 织 应力 ， 引 的碳 偏析情 况列 于表 1 ， 由表 1可知 随着 混料 时 间 起零 件变 形 。 _ 1 的增 加 ， 碳 的偏 析越来 越小 ， 但 混料 时 间过 长 ， 碳 偏 此外 ， 由于压坯 密度不 均匀 ， 烧结 和热 处理过 程 析 又增大 了 ， 一 般 以混料 6 0 mi n效果 最 佳 。 表 1混料时间与碳 的偏析 混料 m i n 堕 了 0 ． 8 4 0 0 ． 8 2 2 0 ． 8 2 3 0 ． 8 8 8 注 采用 V形混料机对原材料按相同配比进行混合 ， 用 自制的取样器在样粉的 5个不同部位取样 ， 采用碳硫分 析仪测定样粉碳含 量， 用所 测碳含量的 最高值⋯最低值 作为样粉的碳偏 析值 。用标准量具检测样粉 的松装密度 。 3 尽 量 缩 短各 工 序 的转 工 时 间 ， 保证 工序 的 连续性 。 4 铁粉 颗粒 表面 氧化后 体积 会增 大 ， 因此可 以 在混料 前将 铁粉 过 8 O目筛 ， 筛去 表面 氧化 的铁粉颗 粒 。 2 脱 碳 造成 产 品脱 碳 主要有 以下几 方 面原 因 1 铁粉 和合 金粉 表面氧 化 ， 含 氧量 高 ， 烧结 时 碳 和氧反 应生成 一 氧化碳 而产 生脱碳 。 2 霉雨 季节 空气 湿度 大 ， 压坯 水分 含 量偏 高 ， 造 成 炉 内露 点高 ， 产生 脱碳 。 3 空气湿 度大 引起保 护气 氛 氨 分解 混 合 气 ， 氮气 的露 点高 ， 产生脱 碳 。 要解决 上述 问题 主要从 以下 几方 面着 手 1 保持原材料干燥 ， 尽量缩短压坯暴露在空气 中的时 间 ， 尽快 转到烧 结工 序 。 2 适 当延 长氨分 解 、 制氮 机 中纯化部 分分 子筛 的再 生 活化时 间 ， 必 要 时要 更 换 分 子 筛 。 以提 高保 护气 氛 的纯度 ， 降低 气氛 的露 点 。 3 尽量 缩短 铁 粉 的储 存 时 间 ， 干 燥 保存 ， 防 止 氧 化 ， 铁 粉氧 化严 重 的 ， 使用前 要 过 8 0目筛 ， 筛去 氧 化 的铁 粉颗粒 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 6 粉末冶金工业 第 2 2卷 4 易生锈 由于霉 雨季 节 空气 湿 度 大 ， 尤 其 是 近海 和 盆地 地 区气候更 加潮 湿 ， 粉 末 冶金 制 品 暴 露在 空 气 中 要 比平 时更 易生锈 。这实 质上 是大 气对钢 铁腐蚀 的问 题。钢铁生锈与其和表面水分短暂湿润有关 。在室 温相 对湿度 RH 为 6 0 ％ 的条 件 下 ， 在 干 净 的钢 铁 表面 会 形 成约 2个单 分 子层 厚 的水 膜 ， Ⅲ 3 更 何 况 烧 结钢 零件 表面微 观 上 凹 凸不 平 ， 或存 在某 些 材质 上 的缺 陷 ， 就 尤其会 使 水分 因毛 细 管作 用而 凝 聚 成水 膜。一旦金属表面形成连续电解液膜便会立即受到 电化学腐蚀而生锈 。铁被大气腐蚀 的主要阴极 、 阳 极反 应为 2 H2 O0z 4 e 一4 oH一 氧 的还 原 1 在霉雨季节为防止零件生锈 ， 主要从以下几方 面解 决 1 烧 结 出 的产 品 出炉 后 应 马上 浸 油 或 防 锈 液 ， 需要 热处 理和 水蒸 汽 处 理 的零 件 ， 不 方 便 浸 油 的 ， 烧结 的零 件 出炉 后 装入 塑 料 袋 中密 封 保存 后 ， 再转 到热 处理 和水 蒸 汽处 理 ， 尽 量 缩 短烧 结 坯 暴 露 在空 气 中的时 间 。 2 合 理安 排工 艺流程 ， 尽量 缩短 各工序 转 工周 期， 抛光光饰后的产品马上煮油 ， 煮油到没有水泡沫 后再 适 当延 长 1 0 ～2 0 mi n时 间 ， 冷 却 沥 干 油 后 ， 尽 快浸 防锈油 包装入 库 。 3 选 用 防锈 效果 更好 的 防锈 油 ， 包装 时加装 一 层 塑料 袋等 。 5 结 语 为防止 霉雨 季节铁 基粉 末冶 金制 品 出现 上述 质 量 问题 ， 针 对不 同情 况 ， 从金 属粉末 及其 他生 产辅 料 的选择 、 存贮 和处 理 的实施 到混料 、 烧结 工艺 的调 整 及成品包装人库的举措 ， 只要根据要求做好防范措 施 ， 完 全可 以控制好 产 品质量 ， 安 全渡过 霉雨 季节 。 参考 文献 I- ] 3 周作平 ， 申小 平 ．粉末冶 金机 械零 件实 用技 术[ M] ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 6 2 8 8 3 2 5 ， 4 2 6 4 9 2 ． E 2 3 韩凤麟 ． 粉末冶金机械零件I- M] ．北京 机械工业 出版 社 ， 1 9 9 0 ． 6 8 6 9 ． E 3 3 王一建 ， 金属 大气腐蚀 与暂 时保护 E M] ． 北 京 化学 工 业 出版社 ， 2 0 0 7 ， 5 6 6 6 ． 行 业 动 态 中国钢铁 工业节能减排成就及 面临的挑战 中图分类 号 TF 文献 标识 码 D 进入 2 l 世纪以来 ， 我 国工业化、 城镇化进程加快 ， 工业规模快速增长 ， 伴随能源 、 资源和环境约束加剧 。 同样 ， 我 国钢铁工业高速发展 ， 能源 、 资源和环境压力巨大 ， 钢铁行业面临紧迫的工业转型升级任务， 节能减 排作 为转 型升 级 的重要 内容 ， 面临 的形势 也十分严 峻 。为 此 ， 在 国家 的“ 十二 五” 规划 纲 要 、 转 型升 级规 划和 钢铁“ 十二五” 发展规划当中， 相继提出了一系列的节能减排发展 目标 。 从 2 0 1 2年第一 季度 的情况 来看 ， 我 国经 济增 速 放 缓 ， 固定 资产 投 资 增速 回落 ， 经 济 形 势严 峻 。尤 其 建 筑 、 船舶 、 机械 、 汽车、 家电等钢铁下游行业增速也相应放缓 ， 需求减弱 ， 钢材消费增速下 降。不过 ， 从环比来 看 ， 钢材 价格 有所 回升 ， 库存逐 步减 少 ， 出 口大 幅上升 ， 市场 呈 回暖 的趋 势 。 由于原燃 料价 格过 高 ， 我 国钢铁 企业 效益下 滑 十分严 重 ， 出现 全 面 亏损 ， 面 临前 所 未有 的经 营 困境 。然 而 ， 由于我 国城镇 化水平 不高 ， 区域 发展不 平衡 、 城 乡差别 大 ， 作 为最 重要 结 构材 料 ， 钢铁 工 业 仍将 长 期 保 持 重 要 的基础 支撑地 位 。钢铁工 业 的发展依 然充 满机 遇 。 长期以来 ， 为缓解资源压力， 应对能源约束与环境挑战， 我国钢铁企业通过循环经济 、 清洁生产 、 环境治 理 ， 以及资源节约和环境友好“ 两型” 企业建设 ， 持续开展节能减排， 行业总体水平取得明显进步 ， 部分企业 已 经处于 国际领先水平， 节能降耗 、 污染减排 、 资源综合利用三个方面取得 了较大的成就 。相 比 2 0 0 5年 ， 钢铁 行 业 2 0 1 0年 ， 工业 增加 值能耗 下 降 2 3 ． 1 6 ， 吨钢 综 合 能耗 下 降 1 2 ． 8 2 ； 吨钢 排 S O z下 降 3 9 ， 烟粉 尘 下 降 4 5 ， C OD下降 7 O ， 氨氮下降 7 2 ； 资源综合利用率由 8 9 ． 4 ％上升到 2 0 1 0年的 9 6 ． 1 ， 增加了 6 ． 7 。 道松 摘 自 中 国冶金 报 2 0 1 2 - 0 6 1 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m