45CrMoV弹簧钢PREP粉末特性的研究.pdfVIP

114 2009全国粉末冶金学术会议 秦志刚 肖志瑜邓三才邱诚 (华南理工大学机械与汽车工程学院，广州，510640) 粉末粒度主要集中在一90一+300目区间，表面光滑、球形度好；粉末流动性为15．16B，松装密度为4．52g／cm3，显微 硬度达到724HV；基体组织为胞状晶及树枝晶，相成分主要为Fe—cr相。 关键词PREP制粉工艺；45CrMoV；粉末；显微组织 1 前 言 45CrMoV是合金弹簧钢的一种，作为耐热弹簧钢有很好的室温和高温力学性能，尤其是高温抗松 弛性能优良，超过4Crl3钢。其抗蒸汽腐蚀性能良好，热加工性能也比4Crl3好。使用粉末冶金的方 法，将陶瓷颗粒弥散分布于45CrMoV基体，可提高材料的屈服强度、蠕变强度、硬度以及弹减抗力等， 簧钢粉末的各种特性。 2 PREP基本原理 electrode 等离子旋转电极法(plasmarotating process，简称PREP)制粉是一种近年来发展的一种制 入制粉装置后，关闭设备抽真空。当真空度达到1．33×10。1Pa后，向设备充入氦(80％)与氩(20％) 的混合气体。启动惰性气体循环泵，使装置内的气体成分均匀。启动冷却系统，等离子枪点弧。启动 电极旋转电机，将电极转速和等离子弧电流调至期望值。将等离子枪移至棒料前，在等离子束的作用 下，棒料端部开始熔化，形成的液体受到离心力和液体表面张力的双重作用被破碎成液滴飞离电极 棒，并在飞行过程中冷凝成球形粉末颗粒，最后落入粉末收集系统…。 3 实验方法 3．1粉末成分 表l等离子旋转电极法制备的45CrMoV粉末成分／质量分数％ 元素 C M11 Si P S Cr V Mo Fe 含量／％ 0．42 O．67 O．2l 0．010 O．00r7 1．42 0．29 0．68 96．293 钢铁粉末厦制品 目1Ⅱyp-1型H【EP■粉设鲁的结构 3．2实验方法 Hall流速计，分别采用GB／T1479 1000型显微硬度仪。用PHILIPSxK30FEG扫描电子显微镜对粉末的表面形貌和组织进行了观察分析， XPert型小角X射线衍射仪对粉末做了 在金相显徽镜下面对粉末的内部组织进行观察，用Philips XRD分析。 4实验结果及分析 4．1粉末的物理特性 当PREP的雾化机理控制为直接液瀛形成机理(DirerDmpFomatio．，DDF)时，粉末颗粒为球 形”1。如图2所示为弹簧钢粉末在扫描电镜下不同放大倍数时的表面形态。粉末为球形且球形度很 高．表面十分光滑．气孔较少。只有极少量的微小粉末附着在球形粉末上面。金属液体脱离电极棒之 后形成小渍滴，在空中做抛物线运动．由于液体表面张力的作用．液滴在飞行的过程逐渐形成球形。 同时逐渐冷凝为球形粉术。 圈2 45CrMoV弹簧钢pREP粉末*态 2009±目粉末冶金学$会议 使用激光粒度分析仪对粉末的粒压分布作了分析，分布图见罔3。从图中可 嚣 1146 in厂 ￡12 耻 6 24 获 州％∞∞∞∞∞∞∞m O 。oI 01 I(10 I挝鹿／m10 囤3 45CrMoV弹簧钢PREP粉末的粒度分布田