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氮氣燒結(jié)金屬注射成形17-4PH不銹鋼的組織與性能

2020-09-24 06:07:20王越李瑞迪袁鐵錘
粉末冶金材料科學與工程 2020年4期
關(guān)鍵詞:滲氮氬氣氮氣

王越,李瑞迪,袁鐵錘

氮氣燒結(jié)金屬注射成形17-4PH不銹鋼的組織與性能

王越,李瑞迪,袁鐵錘

(中南大學 粉末冶金國家重點實驗室,長沙 410083)

采用全程氮氣燒結(jié)工藝,分別在1 260,1 290和1 305 ℃燒結(jié)制備MIM 17-4PH不銹鋼,分析和測試不銹鋼的組織與性能,并與常規(guī)的真空燒結(jié)+氬氣分壓燒結(jié)法制備的MIM 17-4PH不銹鋼進行對比。結(jié)果表明:在全程氮氣氣氛下燒結(jié)17-4PH不銹鋼,滲氮效果較好。與真空燒結(jié)+氬氣燒結(jié)不銹鋼相比,全程氮氣燒結(jié)的17-4PH鋼的致密度有所降低,但晶粒明顯細化,并出現(xiàn)新的組織,奧氏體含量隨燒結(jié)溫度升高而降低。1 290 ℃氮氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼,致密度較高,滲氮效果好,晶粒細小,并有均勻分布的細小第二相,具有良好的綜合力學性能。與真空燒結(jié)+氬氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼相比,該不銹鋼的抗拉強度從900 MPa顯著提高到1 158 MPa,伸長率從6%大幅增加至約10%,截面硬度(HRC)從20.2提高到28.0。

氮氣燒結(jié);金屬注射成形;17-4PH;顯微組織;力學性能;塑性

17-4PH不銹鋼具有優(yōu)異的綜合力學性能,良好的耐腐蝕性能、焊接性能及抗菌性能[1],廣泛應(yīng)用于機械零件、醫(yī)療器械、航空航天和石油石化等領(lǐng)域[2],但17-4PH材料因硬度較高而不易加工。金屬粉末注射成形(metal injection molding,簡稱MIM)是一種高效率、高精度的近凈成形技術(shù),在制造精密、形狀復(fù)雜的零部件方面具有獨特的優(yōu)勢,近年來在電子行業(yè)和汽車零部件制造領(lǐng)域,MIM制品的需求量和生產(chǎn)量日益增加[3]。目前,對于MIM技術(shù)的研究主要集中于研制更優(yōu)的粘結(jié)劑、綠色高效的脫脂方式以及鈦合金等新材料的開發(fā)和提高材料性能等方面[4-6]。研究表明燒結(jié)工藝對MIM Ti-6Al-4V合金的組織、性能以及致密度等有很大影響[7],通常情況下,17-4PH不銹鋼零件的燒結(jié)工藝由高溫真空燒結(jié)和氬氣保護燒結(jié)配合而成。氮氣的來源廣,價格較低;同時,在鋼中滲氮有利于提高材料的綜合性能[8];并且相較于常規(guī)的熱處理滲氮工藝,MIM制品的氮氣燒結(jié)是從金屬粉末態(tài)時開始滲氮,可使?jié)B氮效果有更大的深度和更好的均勻性。因此,本文作者采用全程氮氣燒結(jié)工藝,分別在1 260,1 290和1 305 ℃燒結(jié)制備MIM 17-4PH不銹鋼,分析和測試燒結(jié)后不銹鋼的組織與性能,并與采用真空燒結(jié)+氬氣分壓燒結(jié)的常規(guī)燒結(jié)工藝制備的MIM 17-4PH不銹鋼進行對比,以期在不增加工藝復(fù)雜度和成本的情況下提升材料的力學性能。

1 實驗

1.1 原材料

所用MIM喂料為BASF Catamold?evo 17-4PH喂料,由巴斯夫(中國)有限公司研制,是一種以POM(聚甲醛樹脂)為基的塑基喂料,其所用17-4PH不銹鋼粉末的化學成分列于表1。喂料來源穩(wěn)定可靠,成分均勻,有利于保證實驗結(jié)果的可靠性。

表1 17-4PH不銹鋼粉末的化學成分

先將喂料加入ZHAFIRZE1200型注射成形機中注射成形,成形坯體在SinterZone STZ-600L-G脫脂爐中進行催化脫脂,硝酸氣氛中110 ℃脫脂240min。然后用HIPER VM48/48/200真空脫脂燒結(jié)爐進行熱脫脂和燒結(jié)。燒結(jié)全程使用氮氣氣氛,最終燒結(jié)溫度分剛為1 260,1 290和1 305 ℃,燒結(jié)溫度曲線如圖1所示,得到圖2所示的MIM17-4PH不銹鋼拉伸試樣和塊狀樣品。燒結(jié)工藝的設(shè)計思路為:在600 ℃前緩慢加熱并設(shè)置階梯保溫,保證催化脫脂后的脫脂件在燒結(jié)爐中熱脫脂完全;快速升溫至800 ℃時,負壓脫脂階段結(jié)束,開始分壓燒結(jié)階段,略微減小升溫速率,從此時起燒結(jié)體表面開始擴散,顆粒之間開始連結(jié)[9],而且γ-Fe相隨溫度升高而增多。根據(jù)Fe-N相圖可知N在γ-Fe中的固溶度較高,分布在粉末顆粒周圍的氮氣有機會轉(zhuǎn)變?yōu)镹原子固溶于γ-Fe中。升溫至1 040 ℃保溫一段時間,1 040 ℃為17-4PH不銹鋼的最佳固溶溫度,保溫過程使燒結(jié)體成分更均勻;進一步升溫至目標燒結(jié)溫度,保溫300 min;隨后將溫度降至1 148 ℃,γ-Fe的面心立方晶粒在此時具有較大的原子間隙,一般情況下是滲碳的最佳溫度,而N原子與C原子的直徑大小相近,因此在此溫度下保溫有利于N原子更充分地固溶至γ-Fe中。最后,采用較快的冷卻速率進行冷卻,使N來不及析出而固溶于Fe中。從分壓燒結(jié)階段開始,氮氣氣壓上升到50 kPa,其后保持不變。將最終燒結(jié)溫度為1260,1290和1 305 ℃的17-4PH不銹鋼樣品分別標記為N1260,N1290和N1305。另采用常規(guī)工藝(1 040 ℃真空燒結(jié)+1 290 ℃氬氣燒結(jié))對注射成形的17-4PH不銹鋼坯體進行燒結(jié),分壓燒結(jié)時氣壓為10 kPa,氬氣僅作為保護氣體,以防止后續(xù)燒結(jié)階段材料被氧化,燒結(jié)樣品標記為Ar1290,與全程氮氣燒結(jié)的樣品進行對比。

圖1 氮氣燒結(jié)MIM 17-4PH不銹鋼的溫度曲線

圖2 注射成形17-4PH不銹鋼燒結(jié)件

1.2 結(jié)構(gòu)表征及性能測試

采用阿基米德排水法測定注射成形17-4PH不銹鋼的密度,每組取3個樣品進行測定,計算平均值。用CRIMS DLL 100電子萬能試驗機對不銹鋼進行拉伸試驗,每組取3至4個樣品進行試驗,獲得應(yīng)力?應(yīng)變曲線,剔除異常曲線,然后對應(yīng)力?應(yīng)變曲線進行數(shù)據(jù)分析,分別對各組樣品的拉伸性能取平均值。將不銹鋼樣品沿縱向切開,分別對表面和截面進行鑲樣、打磨和拋光處理,用1 g FeCl3·6H2O+3 mL HCl+12 mL H2O組成的腐蝕液進行腐蝕,利用Leica DM4000 M金相顯微鏡觀察截面的微觀組織,用華銀600HVS- 1000 AVT圖像顯微硬度計測定截面的維氏硬度,并用華銀671HRS-150數(shù)顯洛氏硬度計測定樣品表面和截面的洛氏硬度,每組隨機選取一個樣品,在樣品上選取4個點進行測定,計算平均值。用X射線衍射儀(XRD)分析17-4PH不銹鋼表面和截面的物相組成。用Quanta 250 FEG掃描電鏡(SEM)觀察不銹鋼樣品截面與拉伸斷口形貌。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度

表2所列為MIM 17-4PH不銹鋼的密度??梢姷獨鉄Y(jié)的不銹鋼N1260,N1290和N1305的密度均明顯小于真空燒結(jié)+1 290 ℃氬氣燒結(jié)的不銹鋼Ar1290,同時觀察到氮氣燒結(jié)的尺寸收縮較小,這表明相較于常規(guī)的先真空燒結(jié)后氬氣燒結(jié)工藝,全程氮氣燒結(jié)會減緩高溫燒結(jié)的致密化過程和降低燒結(jié)致密度。根據(jù)粉末冶金原理[10],在氮氣燒結(jié)過程中,物質(zhì)主要通過擴散和流動的形式發(fā)生遷移,顆粒間距離不斷縮小,形成燒結(jié)頸。隨著燒結(jié)的進行,燒結(jié)頸不斷增大,同時孔隙的尺寸和數(shù)量不斷減小,燒結(jié)體逐漸致密;在達到較高致密度后,閉孔隙尺寸縮小和孔隙數(shù)量減少的速度變得十分緩慢,最后殘留少量孔隙無法消除。這是因為在氮氣燒結(jié)時,燒結(jié)初期顆粒間的接觸面積小,燒結(jié)體內(nèi)的孔隙大且均為開孔,氮氣進入并充滿孔隙;到了燒結(jié)中期,隨著燒結(jié)體收縮,燒結(jié)體內(nèi)出現(xiàn)閉孔隙,而氮氣被留在閉孔隙中;在燒結(jié)末期,燒結(jié)體已具有較高密度,孔隙率難以進一步減小??紫兜南俾逝c表面能和孔隙壓力g有關(guān),致密化速率方程如下:

式中:為密度;為時間;為原子體積;V為體積擴散率;k為玻爾茲曼常數(shù);為熱力學溫度;為晶粒尺寸;為固氣表面能;為孔隙直徑;g為孔隙內(nèi)的壓力。由式(1)可知,若孔隙內(nèi)存在氣體,其壓力為g,則燒結(jié)體的致密化速率dd降低,也就是說閉孔隙中留存的氣體使燒結(jié)體的致密化速率降低。在氮氣燒結(jié)中,燒結(jié)體內(nèi)的閉孔隙中存在氮氣,隨著致密化的進行,閉孔隙逐漸縮小,孔隙內(nèi)的壓力不斷增大,燒結(jié)末期孔隙很難進一步縮小,使得不銹鋼的致密度較低。而采用真空燒結(jié)+氬氣燒結(jié)工藝時,在真空燒結(jié)階段燒結(jié)體已經(jīng)開始致密化,開孔隙逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚]孔隙,此時形成的閉孔中沒有氣體,在隨后的氬氣燒結(jié)階段,氬氣無法進入閉孔,不會阻礙燒結(jié)體的致密化,所以最終的致密度比氮氣燒結(jié)的高。

從表2還看出,不同溫度下氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼致密度不同,其中N1290的致密度最高。晶界是空位向外擴散的快速通道,溫度升高勢必會加快空位沿晶界向外擴散的速率,進而縮小閉孔隙的尺寸,提高致密度,因此N1290的致密度高于N1260。而N1305的致密度低于N1290的原因是溫度過高使得晶界具有更大的遷移推動力,部分晶粒在燒結(jié)末期發(fā)生二次再結(jié)晶,出現(xiàn)晶粒長大,一部分晶粒長大比周圍晶粒更快,大晶粒不斷吞沒周圍的小晶粒而迅速長大,此時晶界越過氣孔并將氣孔包入內(nèi)部,使其成為孤立的閉孔而無法通過晶界遷移擴散,這就導(dǎo)致這部分氣孔不易被消除,并且隨氣孔變小,孔內(nèi)氣壓不斷增大,直至與界面張力平衡,從而阻礙致密化進程。

表2 MIM 17-4PH不銹鋼的致密度

2.2 顯微組織

圖3(a)所示為MIM 17-4PH不銹鋼表面的XRD譜。由圖3(a)可見,Ar1290表面全為α-Fe相,而氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼表面除了有α-Fe相,還出現(xiàn)γ-Fe滲氮相和ε-Cu相[11],燒結(jié)溫度越高,新相的衍射峰越弱,即γ-Fe滲氮相和ε-Cu相的含量越低,相應(yīng)地α-Fe相含量越高。不銹鋼樣品表面與內(nèi)部的顯微組織不同,表層厚度小于80 μm,因此距表面80 μm以下的截面組織即為材料內(nèi)部的組織。圖3(b)所示為不銹鋼樣品內(nèi)部的XRD譜。由圖可知,N1260與N1290的內(nèi)部與表面一樣,仍由α-Fe相、γ-Fe滲氮相以及ε-Cu相組成,但α-Fe相含量高于表面的α-Fe相含量,并且隨燒結(jié)溫度升高,α-Fe相含量增加。N1305的內(nèi)部沒有檢測到γ-Fe滲氮相,幾乎全為α-Fe相。

圖4所示為17-4PH不銹鋼截面的金相顯微組織,截面邊緣組織即為材料的表面組織,邊緣以下為材料內(nèi)部組織。結(jié)合XRD圖譜,可以看出Ar1290的表層和內(nèi)部組織皆為均勻分布的塊狀鐵素體和細小的板條狀馬氏體,CHUNG等[12]在研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的組織。氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼表面組織與內(nèi)部組織明顯不同,結(jié)合XRD分析可知,N1260的表面主要為滲氮奧氏體組織,有少量板條狀馬氏體和ε-Cu析出相,而內(nèi)部的滲氮奧氏體組織大大減少,且仍有少量板條狀馬氏體和ε-Cu相,此外還觀察到粒狀貝氏體[13]和彌散分布的點狀、顆粒狀及些許針狀鐵素體組織,孔隙大多分布在晶界處。N1290與N1260類似,表面主要為滲氮奧氏體相,有少量板條狀馬氏體和沉淀析出相分布,但表層奧氏體層的厚度比N1260的厚;N1290內(nèi)部組織也包括奧氏體、板條狀馬氏體、沉淀相、粒狀貝氏體和鐵素體,但馬氏體更多而奧氏體更少,并且細小晶粒分布更均勻。在N1305的表面同樣有滲氮奧氏體和少量ε-Cu析出相,但板條狀馬氏體的含量比N1260與N1290明顯增多,并且觀察到有鐵素體存在;N1305的內(nèi)部為馬氏體+鐵素體組織,析出相不明顯。與Ar1290不同,氮氣燒結(jié)的材料出現(xiàn)大量奧氏體組織,這是因為N是奧氏體穩(wěn)定化元素[14],在冷卻過程中可抑制面心立方結(jié)構(gòu)(γ-Fe)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)(α-Fe)。圖4中氮氣燒結(jié)的所有樣品,其表面與內(nèi)部的組織都有所不同,是因為表面和內(nèi)部所處環(huán)境的氮元素濃度不同。材料內(nèi)部的氮元素皆來自在燒結(jié)體形成閉孔隙時留存在孔隙中的氮氣,在后續(xù)的燒結(jié)過程中只有氮氣逸出而無氮氣再進入燒結(jié)體內(nèi)部;而材料表面環(huán)境中的氮由外界穩(wěn)定提供,因此燒結(jié)體表面所處環(huán)境的氮濃度遠遠大于燒結(jié)體內(nèi)部,所以表層的滲氮效果更顯著,N元素的奧氏體穩(wěn)定化效果也更明顯,使得表層具有更多奧氏體。

圖3 17-4PH不銹鋼的XRD譜

(a) Surfaces; (b) Interior

圖4 17-4PH不銹鋼截面的金相組織

(a) Ar1290; (b) N1260; (c) N1290; (d) N1305

從圖4還看出,氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼晶粒明顯小于氬氣燒結(jié)的不銹鋼晶粒,說明氮氣燒結(jié)有利于晶粒細化,原因是在氮氣燒結(jié)過程中形成了更多的孔隙,阻礙晶界遷移。在更大倍數(shù)的視野可看出氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼,晶粒尺寸隨燒結(jié)溫度降低而減小,這是因為溫度越高越有利于晶界移動,導(dǎo)致晶粒長大。N1290的晶粒尺寸略大于N1260,而N1305的部分晶粒尺寸明顯大于N1290,這也證明在燒結(jié)溫度偏高時會出現(xiàn)晶粒異常長大現(xiàn)象。

對氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼截面進行N元素的EDS面掃分析,選取截面如圖5(a)所示,N1260,N1290和N1305的N元素面掃結(jié)果分別如圖5(b),(c)和(d)所示??梢娬麄€不銹鋼樣品內(nèi)N元素分布均勻,與距表面的深度無關(guān)。N1260,N1290和N1305的含氮量(質(zhì)量分數(shù))分別為0.13%,0.16%和0.05%,表明1 290 ℃燒結(jié)的滲氮效果最佳。因為1 290 ℃比1 260 ℃的燒結(jié)溫度高,N原子擴散更快,所以N1290的滲氮效果會好于N1260;而N1305因其在燒結(jié)末期有晶粒異常長大現(xiàn)象,晶粒較大,晶界較少,不利于N的擴散,因此在最后的1 148 ℃保溫滲氮過程中滲氮效率明顯降低,導(dǎo)致最終氮含量低。

圖5 17-4PH不銹鋼截面的N元素分布EDS面掃描結(jié)果

(a) EDS scanning area; (b), (c), (d) N element distribution of N1260, N1290 and N1305, respectively

2.3 硬度

表3所列為17-4PH不銹鋼截面的顯微硬度(HV)。顯微硬度反映材料的真實硬度,取決于材料的組織結(jié)構(gòu)。從表3可知,所有氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼硬度都高于氬氣燒結(jié)的不銹鋼硬度,這是因為氮氣燒結(jié)的不銹鋼晶粒較小,且均有滲氮,存在細晶強化和固溶強化,所以硬度較高。其中的N1260與N1290的晶粒細小且含N量高,因此強化效果更好。此外,這2種材料還存在第二相強化作用,所以硬度較高。N1290的細小第二相分布更均勻,并且含有更多的馬氏體,因此其顯微硬度最高,HV比Ar1290高67.8。

表3 17-4PH不銹鋼截面的顯微硬度

圖6所示為17-4PH不銹鋼表面與內(nèi)部的洛氏硬度。由圖可知,氮氣燒結(jié)的不銹鋼表面硬度隨燒結(jié)溫度升高而升高,這是因為馬氏體較硬而奧氏體較軟,氮氣燒結(jié)的不銹鋼表面馬氏體含量隨溫度升高而增多。N1260和N1290的表面硬度都低于Ar1290的表面硬度,只有N1305的表面硬度高于Ar1290的,這是因為N1260和N1290表面的孔隙多于Ar1290的,并且表面組織又以較軟的奧氏體組織居多。N1305雖然表面孔隙多于Ar1290,但其表面組織中有大量較硬的馬氏體,所以N1305的表面硬度較高。從材料內(nèi)部的洛氏硬度來看,氮氣燒結(jié)的17-4PH不銹鋼內(nèi)部硬度皆高于Ar1290的,其中N1290的硬度最高,顯微組織中的馬氏體和細晶強化起主要作用。N1260和N1290的截面硬度高于表面硬度,表明其內(nèi)部的力學性能優(yōu)于表面。通過金相分析可知,這2個樣品的表面主要為奧氏體,而內(nèi)部則出現(xiàn)較硬的板條狀馬氏體,從而導(dǎo)致材料內(nèi)部的性能優(yōu)于表面。

圖6 17-4PH不銹鋼表面與內(nèi)部的洛氏硬度

2.4 拉伸性能

表4所列為MIM 17-4PH不銹鋼的拉伸性能??梢姷獨鉄Y(jié)的不銹鋼屈服強度隨燒結(jié)溫度升高而升高,這是由不銹鋼中晶體的結(jié)構(gòu)和含量決定的。金屬材料的屈服過程主要是位錯的運動。從XRD分析結(jié)果可知,氮氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼,α-Fe相含量隨燒結(jié)溫度升高而增多,根據(jù)派?納力公式可知,相比于面心立方結(jié)構(gòu)的γ-Fe,體心立方結(jié)構(gòu)的α-Fe晶體位錯寬度小,點陣阻力大,不利于位錯滑移,所以材料的屈服強度高。N1305的致密度低于N1290,孔隙率較高,拉伸試驗過程中實際受力面積減小,并造成應(yīng)力集中,所以N1305的抗拉強度低于N1290。

表4 MIM 17-4PH不銹鋼的拉伸性能

本研究采用氮氣燒結(jié)制備的MIM 17-4PH不銹鋼屈服強度均低于典型的MIM 17-4PH不銹鋼,并且N1260和N1305的抗拉強度也較低。致密度是影響粉末冶金制品力學性能的重要因素,氮氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼致密度明顯低于常規(guī)工藝制備的MIM 17-4PH不銹鋼,因此氮氣燒結(jié)材料的屈服強度和抗拉強度都較低。影響粉末燒結(jié)材料力學性能的另一個重要因素是顯微組織。與常規(guī)燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼組織相比,N1290含有滲氮奧氏體組織,且晶粒細小,并有大量均勻分布的第二相,通過固溶強化、細晶強化和彌散強化提高材料的強度;此外,由于奧氏體的塑性較好,細小晶粒能夠降低拉伸時的應(yīng)力集中效應(yīng),分布在晶界的富銅第二相也有阻礙裂紋過界擴展和松弛裂紋尖端應(yīng)力場的作用,均有利于提高材料的伸長率。在這些因素的綜合作用下,N1290的致密度雖然不及常規(guī)燒結(jié)件,但其抗拉強度比典型常規(guī)燒結(jié)件高258 MPa,塑性明顯提升,伸長率接近10%。

圖7 N1290的拉伸斷口SEM形貌

圖7所示為N1290的拉伸斷口SEM形貌,可見斷口上分布著大量韌窩,表明材料的微觀斷裂方式是剪切斷裂;韌窩尺寸和深度大,也表明N1290具有優(yōu)良的塑性[16]。

3 結(jié)論

1) 相比于先真空燒結(jié)后氬氣燒結(jié)的傳統(tǒng)燒結(jié)工藝,采用全程氮氣燒結(jié)制備MIM 17-4PH不銹鋼材料,雖然有利于在燒結(jié)體內(nèi)部均勻滲氮,但同時會產(chǎn)生大量閉孔隙,材料致密度降低。

2) 氮氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼材料,表面主要為滲氮奧氏體,而內(nèi)部主要為α-Fe相,α-Fe相隨燒結(jié)溫度升高而增多。表面與內(nèi)部的物相和組織的不同造成材料表面與內(nèi)部性能的差異,硬度明顯不同。

3) 1 290 ℃氮氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼材料擁有良好的綜合性能,抗拉強度達到1 158 MPa,伸長率達到9.97%,截面硬度(HRC)為28.0,比常規(guī)燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼有明顯提高。

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Microstructure and properties of MIM 17-4PH stainless steel prepared by nitrogen sintering process

WANG Yue, LI Ruidi, YUAN Tiechui

(State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China)

MIM 17-4PH stainless steel was prepared at 1 260, 1 290 and 1 305 ℃ using nitrogen sintering technology in the whole process. The microstructure and properties of the stainless steel were tested and analyzed, which were compared with MIM 17-4PH stainless steel prepared by conventional sintering process of vacuum and argon sintering. The results show that the MIM 17-4PH sintering in a nitrogen atmosphere throughout the process facilitates the nitriding effect. Compared to the conventional sintering process with vacuum and argon, the whole sintering process under nitrogen decreases its relative density, while the grains are obviously refined and new microstructure appears. Meanwhile, the content of austenite in sintered stainless steel decreases with the increase of sintering temperature. 1 290 ℃ is the best temperature to make sample possess relatively higher densification, better nitriding effect, refined grain size, and uniform distribution of fine second phase. The nitrogen sintering improves the comprehensive mechanical properties compared with vacuum and argon sintering. The tensile strength increases from 900 MPa to 1 158 MPa. The elongation increases from 6% to about 10%, and cross-sectional hardness (HRC) increases from 20.2 to 28.0.

nitrogen sintering; metal injection molding (MIM); 17-4PH; microstructure; mechanical properties; plasticity

TF125

A

1673-0224(2020)04-304-08

國家自然科學基金資助項目(51571214)

2020?04?20;

2020?05?25

李瑞迪,教授,博士。電話:0731-88830142;E-mail: liruidi@csu.edu.cn

(編輯 湯金芝)

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