粉末冶金材料在燒結過程中生成的孔隙是其固有特點,，也給熱處理帶來了很大影響,，特別是孔隙率的變化與熱處理的關系,，為了改善致密性和晶粒度，加入的合金元素也對熱處理有一定影響。

粉末冶金材料熱處理的影響4個因素：

1.孔隙對熱處理過程的影響

粉末冶金材料在熱處理時,，通過快速冷卻抑制奧氏體擴散轉變成其他組織,，從而獲得馬氏體，而孔隙的存在對材料的散熱性影響較大,。通過導熱率公式：

導熱率=金屬理論導熱率×(1-2×孔隙率)/100

可以看出,，淬透性隨著孔隙率的增加而下降。另一方面,，孔隙還影響材料的密度,，對材料熱處理后表面硬度和淬硬深度的效果又因密度影響而有關聯(lián)，降低了材料表面硬度,。而且,，因為孔隙的存在，淬火時不能用鹽水作為介質,，以免因鹽分殘留造成腐蝕,，所以，一般熱處理是在真空或氣體介質中進行的,。

2.孔隙率對熱處理時表面淬硬深度的影響

粉末冶金材料的熱處理效果與材料的密度,、滲(淬)透性、導熱性和電阻性有關,，孔隙率是造成這些因素的最大原因,，孔隙率超過8%時，氣體就會通過空隙迅速滲透,，在進行滲碳硬化時,，增加滲碳深度，表面硬化的效果就會降低,。而且,，如果滲碳氣體滲入速度過快，在淬火中會產(chǎn)生軟點,，降低表面硬度,，使材料脆變和變形。

3.合金含量對粉末冶金熱處理的影響

合金元素中常見的是銅和鎳,，它們的含量會對熱處理效果產(chǎn)生影響,。熱處理硬化深度隨銅含量、碳含量的增加而逐漸增高達到一定含量時又逐漸降低;鎳合金的剛度要大于銅合金,，但是鎳含量的不均勻性會導致奧氏體組織不均勻,。

4.高溫燒結的影響

高溫燒結雖然可以獲得最佳的合金化效果和促進致密化，但是,，燒結溫度的不同,，特別是溫度較低時,，會導致熱處理的敏感性下降(固溶體中的合金減少)和機械性能下降。因此,，采用高溫燒結,，輔助以充分的還原氣氛，可以獲得較好的熱處理效果,。

粉末冶金材料的熱處理工藝您了解嗎?

如今粉末冶金材料被應用得越來越廣泛,，它們在取代低密度、低硬度和強度的鑄鐵材料方面已經(jīng)具有明顯優(yōu)勢,。粉末冶金材料的熱處理有淬火,、化學熱處理、蒸汽處理和特殊熱處理幾種形式：

1,、淬火熱處理工藝

　　粉末冶金材料由于孔隙的存在,，在傳熱速度方面要低于致密材料，因此在淬火時,，淬透性相對較差,。另外淬火時，粉末材料的燒結密度和材料的導熱性是成正比關系的;粉末冶金材料因為燒結工藝與致密材料的差異,，內部組織均勻性要優(yōu)于致密材料,，但存在較小的微觀區(qū)域的不均勻性，所以,，完全奧氏體化時間比相應鍛件長50%,，在添加合金元素時，完全奧氏體化溫度會更高,、時間會更長,。

　　在粉末冶金材料的熱處理中，為了提高淬透性,，通常加入一些合金元素如：鎳,、鉬、錳,、鉻,、釩等，它們的作用跟在致密材料中的作用機理相同,，可明顯細化晶粒,，當其溶于奧氏體后會增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，保證淬火時的奧氏體轉變,，使淬火后材料的表面硬度增加,，淬硬深度也增加。另外,，粉末冶金材料淬火后都要進行回火處理,，回火處理的溫度控制對粉末冶金材料的的性能影響較大,，因此要根據(jù)不同材料的特性確定回火溫度，降低回火脆性的影響,，一般的材料可在175-250℃下空氣或油中回火0.5-1.0h。

　　2,、化學熱處理工藝

　　化學熱處理一般都包括分解,、吸收、擴散三個基本過程,，比如,，滲碳熱處理的反應如下：

　　2CO≒[C]+CO2 (放熱反應)

　　CH4≒[C]+2H2 (吸熱反應)

　　碳分解出后被金屬表面吸收并逐漸向內部擴散，在材料的表面獲得足夠的碳濃度后再進行淬火和回火處理,，會提高粉末冶金材料的表面硬度和淬硬深度,。由于粉末冶金材料的孔隙存在，使得活性炭原子從表面滲入內部,，完成化學熱處理的過程,。但是，材料密度越高,，孔隙效應就越弱,，化學熱處理的效果就越不明顯，因此,，要采用碳勢較高的還原性氣氛保護,。根據(jù)粉末冶金材料的孔隙特點，其加熱和冷卻速度要低于致密材料,，所以加熱時要延長保溫時間,，提高加熱溫度。

　　粉末冶金材料的化學熱處理包括滲碳,、滲氮,、滲硫和多元共滲等幾種形式，在化學熱處理中,，淬硬深度主要與材料的密度有關,。因此，可以在熱處理工藝上采取相應措施,，比如：滲碳時,，在材料密度大于7g/cm3時適當延長時間。通過化學熱處理可提高材料的耐磨性,，粉末冶金材料的不均勻奧氏體滲碳工藝,，使處理后的材料滲層表面的含碳量可達2%以上，碳化物均勻分布于滲層表面,，能夠很好地提高硬度和耐磨性能,。

  3,、蒸汽處理

　　蒸汽處理是把材料通過加熱蒸汽使其表面氧化，在材料表層形成氧化膜,，從而改善粉末冶金材料的性能,。特別是對于粉末冶金材料的表面的防腐，其有效期比發(fā)藍處理效果明顯,，處理后的材料硬度和耐磨性明顯增加,。

　　4、特殊熱處理工藝

　　特殊熱處理工藝是近些年來科技發(fā)展的產(chǎn)物,，包括感應加熱淬火,、激光表面硬化等。感應加熱淬火是在高頻電磁感應渦流的影響下,，加熱溫度提升快,，對于表面硬度的增加有顯著效果，但是容易出現(xiàn)軟點,，一般可以采取間斷加熱法延長奧氏體化時間;激光表面硬化工藝是以激光為熱源使金屬表面快速升溫和冷卻,，使奧氏體晶粒內部的亞結構來不及回復再結晶而獲得超細結構。

　　以上就是關于粉末冶金材料的熱處理工藝就介紹到這,，粉末冶金材料的熱處理要根據(jù)其化學成分和晶粒度確定,，其中的孔隙存在是一個重要因素，粉末冶金材料在壓制和燒結過程中,，形成的孔隙貫穿整個零件中,，孔隙的存在影響熱處理的方式和效果。