4)温压温度
没有一成不变的温压温度,也就是说最佳温压温度(包括粉末温度和模具温度)的制定,必须根据零件的几何尺寸来调整。加拿大QMP公司的经验是同一种材质装粉高度为1.0cm,最佳粉末温度为140℃,装粉高度为2.5cm和3.8cm时,最佳粉末温度分别降到100℃和90℃左右。北京科技大学在理论上初步进行了分析,建立了一个温压压制压力、零件几何尺寸和最佳温压温度之间的因果关系,为制定温压工艺提供了一个量的预测方法。
就粉末温度和模具温度的高低而言,与ANCORDENSE温压工艺不同,北京科技大学强调了两种不同的温压制度的:应用即保留式温压和排出式温压。这两种不同的饿温压制度影响着而后的烧结制度的选择。保留式温压在模具温度低于润滑剂的熔点范围。润滑剂在温压过后仍有相当一部分保留在压坯之内;排出式温压指的是选择模具的某一部分的温度高于润滑剂的熔点范围,润滑剂在完成了润滑粉末颗粒的作用后大部分被排挤出压坯。究竟选取何种温压制度必须根据零件尺寸、模具结构、批量大小和烧结工艺等因素进行综合考虑。
烧结环节
当生坯密度大于7.2g/cm3,采用保留式温压方式压制时会有相当多的润滑剂被挤入封闭孔洞之中。烧结时不能简单的采用通常的一次推杆炉一次烧结,必须采用低温预烧,将润滑剂在此温度下分解出的CO,H2,N2排除。实验表明,真空预烧可以较充分地排除润滑剂,在氢气中预烧次之。不低温预烧,将使最终烧结密度低于温压压制的生坯密度。温压-烧结工艺就整体效果看并不能提供密度产品。采用排出式温压可以简化烧结工艺,但排出式温压工艺的应用对所生产零件的形状和模具设计有较苛刻的要求。
后处理环节
后处理限指热处理和表面强化处理。为了进一步提高温压-烧结烧结钢零件的强度指标,试验了在残余孔洞周围形成了贝氏体,基体形成马氏体的可能性。研究表明Fe-Mo-Ni-Cu-C系,适当改变加入石墨的方式,完全可以实现烧结在线等温处理,生产出密度大于7.3g/cm3,残留孔洞周围形成缺口不敏感性的下贝氏体组织,热处理后抗拉强度大于1200MPa
这里提到的表层强化处理的概念是,通过强化烧结(液相烧结和强化烧结)在温压烧结钢零件表层形成一定深度的全致密组织。为大幅度提高制品的疲劳强度创造条件。为开发温压轿车连杆预定技术保证,表层强化烧结温压烧结钢的思路获得了国家自然科学基金(2000~2003年)的资助,现已取得可喜进展。
产业化
强力发掘市场需求
高密度,高强度粉末冶金烧结钢零件的市场需求是温压技术产业化的源动力。长期以来,中、低密度粉末冶金零件的市场已趋于饱和,其零件较低的强度性能对粉末冶金烧结钢的市场声誉有一定的负面影响。特别是应用粉末冶金产品的设计人员,往往对高强度、高密度存有疑虑。因此,市场开发人员应当真正了解温压产品的优异性能,以具体的技术数据,及国内外生产的主要产品如链轮、齿轮的经验,作好开发工作。任何一个企业,如果在实际上没有强力发掘市场需求的能力,在计划时代还可能生存;那么在面临加入WTO后严酷的竞争形势面前,只能“坐以待(关)闭”。