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本论文以水雾化铁粉为原料粉末,采用粉末冶金元素混合法制备出低成本粉末冶金烧结钢制品,同时通过加入微量添加剂来提高粉末冶金Fe-2Ni-1Cu-0.6C低合金钢的烧结活性,改善铁合金的组织与力学性能。通过光学显微分析、SEM显微分析、力学性能测试等分析手段,分别研究了两种不同添加剂对粉末冶金铁合金合金烧结过程、显微组织、力学性能的影响,阐明添加剂在粉末冶金铁合金中的演变方式以及对合金烧结行为、显微组织和力学性能的作用机理；同时,通过改变成形和烧结工艺,研究其对合金基体组织及添加剂作用的影响规律。获得以下主要结论：1)添加Cu3P后,烧结过程中先后产生Cu-P、Ni-P、Fe-P三个共晶液相,促进合金元素的物质迁移和烧结扩散过程的进行。Cu3P的添加改变了烧结体的组织构成,减少了组织中的块状铁素体的形成,并使珠光体片层间距均匀化,烧结体由块状铁素体、大团状索氏体和少量部分片层状珠光体混合组织向均匀连续的片层状珠光体、少量块状铁素体和索氏体组织转变,并使铁素体、珠光体等组织的显微硬度得到提高。少量Cu3P的添加提高了材料的强度和硬度,但使材料的韧性和塑性有所降低。2)采用复压复烧工艺制备不同Cu3P添加量的合金,强度和硬度值呈现先升高后降低的规律,这主要与添加Cu3P对合金复压密度的影响有关。通过改变预烧温度可以使合金复压密度得到有效提高,进一步提高了合金的强度和硬度,并使添加Cu3P的复压复烧材料冲击韧性的降低得到一定控制。3)少量Fe203的添加对烧结过程中粉末颗粒间的元素扩散和烧结颈的形成起到了有效的促进作用,从而使合金的烧结密度和性能提高。随Fe203添加量的增加,烧结态合金的强度和延伸率呈现先升高后降低的趋势。Fe203的添加降低了烧结合金的C含量和O含量。纳米级Fe203粉能均匀地分布在压坯的基体颗粒间,还原后产生粒度细小的新生铁颗粒具有更高的活性,从而对合金的活化烧结效果较微米级团聚粉更佳。4)经Fe203活化烧结的基体颗粒间在较低温度下就能通过扩散连接形成烧结颈,添加0.3%的纳米级Fe203粉能使材料在900℃C以下就发生快速烧结。Fe203活化烧结对烧结材料的性能提升效果随着烧结温度的降低而更趋明显,添加Fe2O3的材料在低温下烧结不仅能得到很高的强度,而且比在高温下烧结的普通材料的塑性和韧性更高,具有更好的使用和加工性能。