烧结温度对铁基粉末冶金航空刹车材料组织的影响

摘要

铁基粉末冶金刹车材料是飞机上常用的一种刹车材料,通常采用加压烧结工艺制得,在烧结工艺中,烧结温度是最为关键的参数之一.该文作者研究了烧结温度(900,930,950,980和1 020 ℃)对其显微组织、致密化的影响以及由此引起的力学性能(硬度、抗压强度和抗弯强度)的变化.借助于材料组织结构及理论分析,阐述了该材料组织结构、力学性能变化的原因.研究表明:在烧结温度由900 ℃增至930 ℃的过程中,铁由体心立方结构的α-Fe全部转变为面心立方的γ-Fe,碳在γ-Fe中的扩散系数比其在α-Fe中的扩散系数低,使铁、碳合金化程度降低,然而,原子间互扩散系数增加,以及碳在γ-Fe中的溶解度比在α-Fe中的溶解度增大,使烧结得以进行,它们的综合作用则使材料密度、硬度和强度缓慢增加;继续提高烧结温度至1 020 ℃,由于烧结温度、烧结压力及由二者引起的塑性变形作用使材料密度升高,同时,随烧结温度的升高,奥氏体均匀化程度提高,组织中生成了片间距不等、数量更多的珠光体,提高了材料的硬度及强度.