碳含量及烧结温度对MIM 4340合金钢组织及力学性能的影响

许婷¹，何浩²，娄嘉³，李益民^1,2，尹健¹，刘晨²，秦健春²

1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室2. 广西科技大学材料科学与工程研究中心3. 湘潭大学材料科学与工程学院

摘 要：采用注射成形工艺制备4340低合金钢,研究碳含量与烧结温度及热处理工艺对合金钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:通过添加德国巴斯夫还原型羰基铁粉（CN）及改进型羰基铁粉（OM）的方式,分别配制不同碳含量的混合粉末,并经1 280～1 320℃保温2 h烧结后,质量分数为0.50%碳含量的样品最接近标准碳含量。烧结密度随碳含量的升高先减小后增大,随烧结温度升高而增大。烧结态显微组织由铁素体（α-Fe）、珠光体（铁素体+渗碳体Fe₃C）和贝氏体组成,抗拉强度和伸长率为762.16～1 032.03 MPa和5.25%～8.62%。0.50%碳含量、1 300℃烧结态4340合金钢样品经850℃保温0.5 h油冷及400℃保温2 h回火热处理后得到最佳力学性能,抗拉强度和伸长率达到1 510.24 MPa和4.30%,硬度为40.0 HRC。

关键词：注射成形;合金钢;碳含量;烧结温度;热处理;力学性能;