粉末冶金气门座的合金设计及组织性能
本文研究了高强度、耐磨损的粉末冶金气门座,与日本进口粉末冶金气门座材料进行对比分析,分别设计了以铁粉为基体和铁铝合金为增强相的两组合金体系,利用金相分析、X射线衍射、硬度测试、磨损实验等表征手段系统研究了合金元素含量及热处理工艺对材料组织结构以及力学性能的影响。实验结果表明：由于混粉不均匀会造成材料烧结时产生大量的孔隙,孔隙的存在会使材料的密度低,将粉末采用高速球磨机球磨24h后,能够得到均匀的烧结组织。淬火处理能够获得马氏体组织,使材料的硬度提高。镍、钼、钴、铬、硅等合金元素的加入提高了材料的高温性能,并使组织细化。
以Fe-Al合金为增强相的材料,随着铝含量的增加材料的耐磨性会有所提高,但当铝元素含量超过1.5%时材料的耐磨性会有所下降。本实验条件下最佳工艺参数为：1200℃1h烧结,1100℃油淬火,600℃回火。实验中最佳的成分设计为：5.27Co-4.OMo-2.19Cr-1.69Si-0.53Ni-0.2C-余Fe和5.27Co-4.0Mo-2.19Cr-1.69Si-1.5Al-0.53Ni-0.2C-余Fe。