粉末冶金高锰无磁钢材料制备与性能的研究

发布时间：2022-07-15 18:36

　　采用粉末冶金工艺制备的大批量和小尺寸高锰无磁钢产品具有低成本和近净成形的优势,而采用铁粉混合锰粉或者含锰中间合金方式制造的粉末冶金高锰无磁钢难以保证材料的无磁性,限制了该方式的广泛应用。本文采用高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C的预合金粉末制备粉末冶金高锰无磁钢,可以保证材料的无磁性,通过添加不同成分的铜粉、M粉和镍粉来提升粉末冶金高锰无磁钢的密度和力学性能。本文制备一种含铜粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xCu,研究铜含量对材料组织与性能的影响。结果表明:粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xCu为顺磁性,相对于粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C,铜含量为5 wt.%时,材料的烧结机制为瞬时液相烧结,材料发生膨胀,材料的密度和力学性能降低。铜含量10 wt.%~20 wt.%时,材料的烧结机制为持续液相烧结,随着铜含量增加,材料收缩增强,材料的密度和力学性能逐渐增加,其中,含铜样品（Cu=20 wt.%）的密度和致密度最高,分别为7.66 g/cm~3和98.6%,而含铜样品（Cu=15 wt.%）的力学性能最好,抗拉强度为510 MPa,断后伸长率为6.... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 粉末冶金含锰合金钢的研究进展
        1.2.1 铁粉混合锰粉制备含锰合金钢
        1.2.2 铁粉混合含锰中间合金粉制备含锰合金钢
        1.2.3 含锰合金钢的预合金粉制备含锰合金钢
    1.3 强化烧结
        1.3.1 液相烧结
        1.3.2 活化烧结
    1.4 合金元素对粉末冶金材料性能的影响
        1.4.1 C对粉末冶金材料性能的影响
        1.4.2 Mn对粉末冶金材料性能的影响
        1.4.3 Cu对粉末冶金材料性能的影响
        1.4.4 Ni对粉末冶金材料性能的影响
    1.5 主要研究背景及内容
第二章 实验材料与测试方法
    2.1 粉末冶金高锰无磁钢的材料选择和制备方法
        2.1.1 材料的选择
        2.1.2 材料的制备方法
    2.2 粉末冶金高锰无磁钢材料的分析测试方法
        2.2.1 粉末流动性与松装密度的测量
        2.2.2 生坯与烧结体密度的测量
        2.2.3 粉末粒度分布的测量
        2.2.4 烧结体磁性的测量
        2.2.5 材料物相的测定
        2.2.6 烧结体拉伸性能的测量
        2.2.7 烧结体显微组织的测定
第三章 粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xCu组织与性能的研究
    3.1 引言
    3.2 试验材料与方法
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 混合粉末压缩性分析
        3.3.2 磁性及物相分析
        3.3.3 烧结机制分析
        3.3.4 断口形貌及力学性能变化分析
    3.4 本章小结
第四章 M活化烧结高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xM组织与性能的研究
    4.1 引言
    4.2 粉末冶金高锰无磁钢材料的活化烧结
    4.3 试验材料与方法
    4.4 实验结果及讨论
        4.4.1 磁性及物相分析
        4.4.2 烧结机制分析
        4.4.3 断口形貌及力学性能变化分析
    4.5 本章小结
第五章 镍活化烧结高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi组织与性能的研究
    5.1 引言
    5.2 粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi组织与性能的研究
        5.2.1 试验材料与方法
        5.2.2 实验结果及讨论
    5.3 高温烧结高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi组织与性能的研究
        5.3.1 试验材料与方法
        5.3.2 实验结果及讨论
    5.4 本章小结
结论
    本文主要创新点
    后续工作建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]高性能铁基粉末冶金烧结材料制备、性能及超声疲劳行为研究[D]. 陆宇衡.华南理工大学 2014

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本文编号：3662624