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粉末冶金材料的特性,结构部件机械性能

作者:翔宇粉末冶金制品

发布时间:2022-08-05

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导读:通常用于结构或工程部件应用的材料可用的机械性能可以总结如下:黑色粉末冶金材料通过标准模压机和烧结工艺路线加工的黑色粉末冶金材料,在烧结条件下可提供高达约900 N/mm²的UTS水平,或在热处理或烧结硬化后提供高达约1200 N/mm²的UTS水平。这些压制和烧结材料还可以在烧结时提供高达约480 N/mm2或热处理或烧结硬化后约

通常用于结构或工程部件应用的材料可用的机械性能可以总结如下:

黑色粉末冶金材料

通过标准模压机和烧结工艺路线加工的黑色粉末冶金材料,在烧结条件下可提供高达约900 N/mm²的UTS水平,或在热处理或烧结硬化后提供高达约1200 N/mm²的UTS水平。

这些压制和烧结材料还可以在烧结时提供高达约480 N/mm2或热处理或烧结硬化后约1200 N/mm²的拉伸屈服应力水平。压屈服应力略高,烧结时高达约510 N/mm²,热处理时压屈服应力高达约1250 N/mm²。

然而,这些非常显着的强度水平伴随着相当低的拉伸延展性水平(伸长率水平低于2%是相当典型的)。因此,传统压机/烧结密度水平(最高可达7.1-7.2 g/cm³)的粉末冶金产品将不会用于可能在使用中具有严重可塑性的应用中。

粉末锻造钢

粉末锻造钢可以提供高强度水平(锻造UTS高达约950 N / mm²,热处理为2050 N / mm²;锻造拉伸屈服应力高达约650 N / mm²,热处理为1760 N / mm²),具有更高的延展性(5-18%伸长率)。

不锈钢

300 系列 PM 不锈钢在压力机/烧结条件下可提供高达约 480 N/mm²的 UTS 水平、高达约 310 N/mm²的拉伸屈服应力和高达约 320 N/mm²的压缩屈服强度,但延展性水平远高于低合金钢同类产品。(>10%伸长率)。

400 系列 PM 不锈钢在烧结条件下的性能与 300 系列材料相似。马氏体牌号的热处理可以将强度水平提高到约720 N/ mm²UTS和拉伸屈服应力以及640 N / mm²的压缩屈服应力,但代价是延展性大大降低(<1%伸长率)。

铜合金

压制和烧结铜合金可以提供相对适度的强度水平(高达约240 N / mm²UTS,140 N / mm²拉伸屈服应力和170 N / mm²压缩屈服应力),但延展性远高于其黑色金属对应物(10-20%伸长率)。

铝合金

压制和烧结铝合金在烧结时可提供高达约200 N/mm2的UTS,或在热处理后提供高达约320 N/mm²的UTS,烧结后的拉伸屈服应力高达约170 N/mm²,或在热处理后高达约320 N/mm²,但延展性水平相当低(0.5-2%伸长率)。

疲劳强度

冲压/烧结粉末冶金钢和粉末锻造钢都能够提供高水平的疲劳强度:

在烧结条件下,冲压/烧结永磁钢在旋转弯曲载荷模式下的抗疲劳极限高达约320 N/mm²,在轴向载荷模式下可达到约270 N/mm²(R = -1,Kt = 1)。热处理可以将这些值分别提高到约540 N/mm²和460 N/mm²左右。

粉末锻造钢在旋转弯曲载荷模式下的抗疲劳极限高达约420 N/mm²,在轴向载荷模式下(R = -1,Kt = 1)时高达约360 N/mm²。热处理可以将这些值分别提高到约635 N/mm2和560 N/mm²左右。


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