摘要:錳是重要的工業原料,在粉末冶金材料中有廣泛應用。該文概述錳在燒結鋼、阻尼合金、鋁合金、鈦鋁合金、鎢基重合金、硬質合金等材料中的應用情況??梢灶A期,在提高粉末冶金材料性能與開發粉末冶金新材料的領域中,錳將具有廣闊的應用前景
關鍵詞 :錳粉末冶金應用前景
引言: 元素錳早在1774年就被發現,但是,在鋼鐵工業中的重要作用直到1856年發明底吹酸性轉爐,以及1864年發明平爐煉鋼法之后,才為人們所認識?,F在,錳作為有效而廉價的合金化元素,已成為鋼鐵工業中不可缺少的重要原料。約90%錳消耗于鋼鐵工業,用量僅次于鐵,其余10%消耗于有色金屬冶金、化工、電子、電池、農業等部門[4,5]。
錳及其化合物是生產粉末冶金材料的常用原料。于1950年便已經被人們認識到錳在粉末冶金材料中的重要性。此后,錳在粉末冶金工業中的應用逐漸擴大。通過開發母合金技術和預合金技術,開發了含錳系列的高強度燒結鋼。并且,在其它粉末冶金材料中作為主要組元或添加組元,發揮了重要作用。本文就錳在粉末冶金材料中的應用情況進行綜述。
一 錳在高強度燒結鋼中的作用
將錳和硅作為合金元素同時添加的低合金燒結鋼,表現出良好的強化效果和燒結尺寸穩定性,價格便宜,具有很強的競爭優勢[7,8]。據相關報道,1250℃保溫60 min燒結的Fe-3.2%Mn-1.4%Si-0.4% C合金,拉伸強度達800~1000 MPa。燒結鐵和燒結鋼主要用于制造機械零件,在選擇合金元素時,必須注意到其對尺寸穩定性的影響。在一般情況下,加入硅會引起壓坯在燒結時收縮,而加入錳則會引起壓坯膨脹。同時加入錳和硅,能夠較好控制燒結體的外觀形狀和尺寸[9]。在測定的5種成分試樣的尺寸變化ΔL/L0中,發現Fe-2.0%Si-2.0%Mn和Fe-2.0%Si-4.0%Mn基本與純鐵相同,尺寸變化為 1.2%~1.4%,而Fe-4.0%Mn較高,約為1.7%,Fe-2.0%Si較低,約為0.7%[10]。其中列舉了幾種含鎳、鉬、銅、錳、硅燒結鋼的力學性能,如表1??梢钥闯?,同時添加錳和硅合金元素的燒結鋼具有很高的性能。
同時,燒結時錳升華并形成蒸氣。圖1給出了Fe-45%Mn-20%Si合金在600~1200℃條件下的錳蒸氣壓。在添加的錳足夠多的情況下,錳蒸氣填充到壓坯空隙中有效防止其它元素發生氧化[12,13],并在鐵顆粒
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