當(dāng)碳含量小于0.2%時(shí)為燒結(jié)鐵，大于0.2%時(shí)為燒結(jié)碳素鋼。材料的抗彎強(qiáng)度隨化合碳的增加而迅速增大，在0.85%時(shí)達(dá)到最大值，這是由于顯微組織中珠光體最多。碳含量繼續(xù)增多時(shí)，抗彎強(qiáng)度明顯下降，這是由于可能會(huì)生成網(wǎng)狀的滲碳體。燒結(jié)碳素鋼化合碳含量應(yīng)該控制在0.8%~0.9%的范圍內(nèi)。
Fe-C系粉末冶金零件一般使用鐵粉與石墨粉作為原材料。石墨的加入量應(yīng)考慮碳與鐵粉中的氧化物及與燒結(jié)氣氛反應(yīng)所引起的損失。燒結(jié)氣氛最好采用可控碳勢(shì)氣氛，以達(dá)到準(zhǔn)確控制燒結(jié)鋼化合碳含量的目的。
Fe-C系粉末冶金零件的顯微組織與碳含量有關(guān)，燒結(jié)鐵的顯微組織為鐵素體，隨碳含量的增加，組織中珠光體含量增加。
B Fe-Cu-C系和Fe-Cu-Mo-C系
銅是燒結(jié)鋼中常見的合金元素。由于銅在鐵中的溶解度隨溫度變化很大，所以銅對(duì)鐵具有固溶強(qiáng)化作用，也可以進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化處理。
普通燒結(jié)鋼中，銅的加入量為10%以內(nèi)，而浸銅燒結(jié)鋼中銅含量可達(dá)15%~20%。普通燒結(jié)鋼中，銅以單質(zhì)粉末的形式加入，燒結(jié)溫度在銅的熔點(diǎn)之上。從材料的抗拉強(qiáng)度看，最佳的成分配比為碳含量約1.5%,銅含量約8%。
銅的加入對(duì)燒結(jié)制品的尺寸變化有很大的影響。當(dāng)銅含量為8%-9%時(shí)，燒結(jié)后的膨脹最大。
鉬也是燒結(jié)鋼中常用的合金元素，具有固溶強(qiáng)化作用與細(xì)晶強(qiáng)化作用，還能夠提高淬透性與防止回火脆性。由于鉬在鐵中的擴(kuò)散速度很低，所以一般使用Mo-Fe合金粉末。
C Fe-Ni-C系
鎳是穩(wěn)定奧氏體的元素，與鐵互溶，具有固溶強(qiáng)化的作用。鎳可降低鋼的臨界轉(zhuǎn)變溫度和降低鋼中各種元素的擴(kuò)散速度，從而提高鋼的淬透性。
當(dāng)碳含量一定時(shí)，抗拉強(qiáng)度隨鎳含量的增加而增大。
D Fe-Mn-C系
錳在燒結(jié)鋼中具有固溶強(qiáng)化作用，還能夠提高鋼的淬透性，從而提高材料的強(qiáng)度。
錳資源豐富，價(jià)格較低，對(duì)鋼的強(qiáng)化效果好。但是，由于錳與氧的親和能力強(qiáng)，易于生成氧化物，且難以還原，所以一般是以合金粉的形式加入。
E Fe-Cr-C系
絡(luò)除了能夠提高燒結(jié)鋼的強(qiáng)度之外，還能夠改善鋼的抗氧化性與耐腐蝕性。由于鉻與
氧的親和能力很強(qiáng)，所以一般是以合金粉的形式加入，而且燒結(jié)時(shí)必須嚴(yán)格控制氣氛的露點(diǎn)或采用真空燒結(jié)。
F Fe-P-C系
燒結(jié)鋼中添加磷元素能夠改善和提高強(qiáng)度與韌性，這一點(diǎn)與普通鋼有很大不同。主要原因如下:
(1)磷擴(kuò)散到鐵中形成Fe-P固溶體，具有明顯的固溶強(qiáng)化作用。
(2)磷能夠縮小鐵的面心立方區(qū)域，強(qiáng)化燒結(jié)時(shí)鐵原子的擴(kuò)散，加速致密化。
(3)Fe-P系在1050℃有一共晶反應(yīng)，因而在燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生少量的液相，有利于燒結(jié)致密化。
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