- Tytuł:
-
The properties of Fe-Ni-Mo-Cu-B materials produced via liquid phase sintering
Właściwości stopów Fe-Ni-Mo-Cu-B wytwarzanych metodą spiekania w fazie ciekłej - Autorzy:
- Karwan-Baczewska, J.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/351573.pdf
- Data publikacji:
- 2011
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
proszki stopowane
bor
spiekanie aktywowane
własności mechaniczne
mikrostruktura
pre-alloyed powders
boron
activated sintering
thickened layer
mechanical properties
microstructure - Opis:
-
Sintered materials base on pre-alloyed powders (Fe-Ni-Mo-Cu) are expansively applied in the automotive industry. However, their applications are limited by the particular porosity values of those materials. To reduce the porosity and, simultaneously, to increase the consolidation of sintered alloys, miscellaneous methods within powder metallurgy technologies are utilised, as well as an activated sintering process; for example some boron is added. The boron and iron built a system that is not soluble in any of the three allotropic forms of iron. While sintering at a temperature higher than 1433 K, a permanent liquid phase was generated as a result of a eutectic reaction between iron and Fe2B. Owing to the limited boron solubility in iron, a liquid phase was continuously present during the sintering process, influence changes in the morphology of the porosity and the increase in density, also mechanical properties. In addition, boron showed a strong chemical affinity to oxygen; in sintering process it reacted with a chemically bound oxygen on the surface of powder particles and it simultaneously activated the sintering process. The paper presents the production of sintered materials based on Höganäs Distaloy SA (Fe-1.75% Ni-0.5% Mo-1.5% Cu) powder modified by boron powder in amounts of 0%, 0.2%, 0.4% and 0.6%. Alloys were manufactured using powder metallurgy technology through mixing of powders, compacting at 600 MPa pressure and sintering at 1473 K, during 30 minutes in hydrogen atmosphere. One of the phenomenon, which exists on the surface of sinters made from boron modified pre-alloyed powders (Fe-Ni-Mo-Cu) type Distaloy SA is creating a thickened layer. The similar thickened layer was observed also on the surface of another samples base on pre-alloyed powders with boron addition. As well as the properties: density, hardness, tensile strength were examined and microstructure investigations were performed. Experimental results showed that if boron was added, while sintering, the shrinkage phenomena increased and properties were improved.
Materiały spiekane na osnowie stopowanego proszku Fe-Ni-Mo-Cu znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Jednakże ze względu na pewien stopień porowatości tych materiałów ich wykorzystanie jest ograniczone. Ażeby obniżyć porowatość i równocześnie podwyższyć zagęszczenie stopów spiekanych stosuje się różne warianty technologii metalurgii proszków oraz procesy aktywowanego spiekania, na przykład poprzez wprowadzenie dodatku boru. Bor tworzy z żelazem układ o prawie całkowitym braku rozpuszczalności w obu odmianach alotropowych Przy spiekaniu powyżej 1143 K w wyniku reakcji eutektycznej pomiędzy żelazem a Fe2B tworzy się faza ciekła. Wskutek ograniczonej rozpuszczalności boru w żelazie proces spiekania przebiega przy ciągłej obecności fazy ciekłej, co w konsekwencji wpływa na zmiany w morfologii porowatości, wzrost zagęszczenia i podwyższenie właściwości mechanicznych. Ponadto bor posiada bardzo silne powinowactwo chemiczne do tlenu i podczas procesu spiekania reaguje z chemicznie związanym tlenem na powierzchni cząstek proszku i równocześnie aktywizuje proces spiekania. W artykule omówiono proces wytworzenia stopów na osnowie proszku Distaloy SA (Fe-1.75% Ni-0.5% Mo-1.5% Cu) produkcji firmy Höganäs, modyfikowanego borem w ilości 0%, 0.2%, 0.4% i 0.6%. Powyższe stopy były otrzymywane metodą metalurgii proszków w wyniku mieszania proszków, prasowania pod ciśnieniem 600 MPa i spiekania przy temperaturze 1473 K, podczas 30 minut, w atmosferze wodoru. Jednym z ciekawych zjawisk występujących podczas spiekania proszków Fe-Ni-Mo-Cu z gatunku Distaloy z dodatkiem boru jest występowanie zagęszczonej bezporowatej strefy, której grubość zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości boru. Podobne warstwy tworzą się na powierzchni spiekanych stopów na osnowie innych stopowanych proszków modyfikowanych borem. W toku eksperymentów oznaczono gęstość, twardość i wytrzymałość analizowanych próbek oraz przeprowadzono badania strukturalne. Wykazano, że dodatek boru do proszków stopowanych podczas procesu spiekania odpowiada za zjawisko skurczu oraz wpływa na podwyższenie właściwości analizowanych próbek. - Źródło:
-
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 3; 789-796
1733-3490 - Pojawia się w:
- Archives of Metallurgy and Materials
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł