制备不锈钢的粉末冶金工艺与传统熔炼工艺相比具有成本低的优势, 其生产的零件接近净成形且尺寸精度较高。主要介绍了近年来国内外利用粉末冶金工艺制备不锈钢的研究进展, 包括烧结理论、成形和烧结技术的发展及成分添加剂对不锈钢组织和性能的改善。最后结合粉末冶金不锈钢的应用现状, 提出了今后研究应重点关注的方向。
所属栏目
综述国家自然科学基金资助项目(50674057); 苏州科技发展计划项目(SG0836)
收稿日期
2011/3/82011/11/10
作者单位
余俊:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211106
郑勇:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211106
雷景富:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211106
吕学鹏:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211106
杜娜:南京航空航天大学材料科学与技术学院, 南京 211106
备注
余俊(1986-), 男, 江西新余人, 硕士研究生。
引用该论文:
YU Jun,ZHENG Yong,LEI Jing-fu,LV Xue-peng,DU Na.Research Progress of Stainless Steel Prepared by Powder Metallurgy Technology[J].Materials for mechancial engineering,2012,36(2):1~5
余俊,郑勇,雷景富,吕学鹏,杜娜.粉末冶金工艺制备不锈钢的研究进展[J].机械工程材料,2012,36(2):1~5
参考文献
【1】
陆世英, 张延凯, 康喜范, 等. 不锈钢[M].北京:原子能出版社, 1995.
【2】
TANDON R, LIU Y, GERMAN R M. Advances in powder metallurgy and particulate materials[M].Princeton: Metal Powder Industries Federation, 1995.
【3】
沈时明. 国内外烧结不锈钢材料的发展[J].粉末冶金技术, 1992, 10(1):69-76.
【4】
GERMAN R M, BOSE A. Injection molding of metals and ceramics[M].Princeton: Metal Powder Industries Federation, 1997.
【5】
BEISS P. Effect of density on properties, conductivity and machinability of stainless steel[J].Metal Powder Report, 1998, 53(7):37-41.
【6】
黄培云. 粉末冶金原理[M].北京:冶金工业出版社, 1997.
【7】
果世驹. 粉末烧结理论[M].北京:冶金工业出版社, 1998.
【8】
唐华生. 国外烧结不锈钢的发展和研究[J].仪表材料, 1988, 19(3):158-164.
【9】
LUND J A, BALA S R. Modern developments in powder metallurgy[M].Princeton:Metal Powder Industries Federation, 1974.
【10】
GERMAN R M. Supersolidus liquid-phase sintering of prealloyed powders[J].Metallurgical and Materials Transactions, 1997, 28: 1553-1567.
【11】
BALAJI S, VIJAY P, UPADHYAYA A. Effect of sintering temperature on the electrochemical, hardness and tribological properties of aluminide-reinforced austenitic stainless steel [J].Scripta Materialia, 2007, 56(12):1063-1066.
【12】
RUTZ H, HANEJKO F, LUK S. Warm compaction offers high density at low cost[J].Metal Powder Report, 1994, 49(9):40-44.
【13】
JANNEY M A, OMATETE O O. Method for molding ceramic powders using water-based gel casting:US, 5028362[P].1991-07-02.
【14】
果世驹, 林涛. 温压压制压力强化因子及压制曲线的唯象分析[J].粉末冶金技术, 1998, 16(3):165-168.
【15】
曹顺华, 李春香, 邹仕民, 等. 420不锈钢粉末温压成形工艺[J].粉末冶金材料科学与工程, 2008, 13(3):159-164.
【16】
GERMAN R M. Powder injection molding-design and applications[M].[S.l.]:Innovative Material Solutions, 2003.
【17】
李松林, 曲选辉, 李益民, 等. 国外注射成形不锈钢研究的进展[J].粉末冶金工业, 2001, 11(3):18-22.
【18】
SUNG H J, HA T K, AHN S, et al. Powder injection molding of a 17-4PH stainless steel and the effect of sintering temperature on its microstructure and mechanical properties [J].Journal of Materials Processing Technology, 2002, 130/131:321-327.
【19】
张建伟, 江开勇, 王霏, 等. 凝胶注模成型用316L不锈钢浆料的制备[J].机械工程材料, 2009, 33(10):86-89.
【20】
姜峰, 李益民, 李松林. 烧结气氛对MIM316L不锈钢微观组织和性能的影响[J].粉末冶金工业, 2003, 13(6):18-22.
【21】
LEE S, KANG S. Theoretical analysis of liquid-phase sintering:pore filling theory[J].Acta Materialia, 1998, 46(9):3191-3202.
【22】
杨俊逸, 李小强, 郭亮, 等. 放电等离子烧结(SPS)技术与新材料研究[J].材料导报, 2006, 20(6):94-97.
【23】
林枞, 许业文, 徐政. 陶瓷微波烧结技术研究进展[J].硅酸盐通报, 2006, 25(3):132-135.
【24】
GIBSON I, SHI D P. Material properties and fabrication parameters in selective laser sintering process [J].Rapid Prototyping Journal, 1997, 3(4):129-136.
【25】
KIM H S. Densification mechanisms during hot isostatic pressing of stainless steel powder compacts[J].Journal of Materials Processing Technology, 2002, 123(2):319-322.
【26】
张鑫, 刘静, 李光强, 等. 超细晶高氮奥氏体不锈钢的制备及其性能[J].机械工程材料, 2007, 31(8):29-31.
【27】
RODIGER K, DREYER K, GERDES T, et al. Microwave sintering of hardmetals [J].International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 1998, 16(4/6):409-416.
【28】
PANDA S S, SINGH V, UPADHYAYA A, et al. Sintering response of austenitic (316L) and ferritic (434L) stainless steel consolidated in conventional and microwave furnaces [J].Scripta Materialia, 2006, 54(12):2179-2183.
【29】
余文焘. 金属粉末直接激光烧结致密化理论及其验证[D].长沙:中南大学, 2007.
【30】
张永忠, 席明哲, 石力开, 等. 激光快速成形316L不锈钢研究[J].材料工程, 2002(5):22-25.
【31】
UZUNSOY D. The characterisation of PM 304 stainless steel sintered in the presence of a copper based additive [J].Materials Letters, 2007, 61(1):10-15.
【32】
COOVATTANACHAI O, TOSANGTHUM N, MORAKOTJINDA M. Performance improvement of PM 316L by addition of liquid phase forming powder [J].Materials Science and Engineering, 2007, 445/446:440-445.
【33】
ZKAN G H. Influence of nickel boride additions on sintering behaviors of injection moulded 17-4PH stainless steel powder [J].Scripta Materialia, 2005, 52(3):187-192.
【34】
ZKAN G H. Dry sliding wear in injection molded 17-4PH stainless steel powder with nickel boride additions [J].Wear, 2007, 262(3/4):491-497.
【35】
邱伟刚, 张慧友, 隋永江, 等. 粉末冶金不锈钢强韧性与断裂特性的研究[J].机械工程材料, 1991, 25(6):18-23.
【36】
TIWARI S M, BALAJI S, UPADHYAYA A. Sintering and characterization of YAG dispersed ferritic stainless steels [J].Materials Science and Engineering, 2008, 492(1/2):60-67.
【37】
ABENOJAR J, VELASCO F, BAUTISTA A, et al. Atmosphere influence in sintering process of stainless steels matrix composites reinforced with hard particles [J].Composites Science and Technology, 2003, 63(1):69-79.
【38】
FARID A, FENG Pei-zhong, DU Xue-li, et al. Microstructure and property evolution during the sintering of stainless steel alloy with Si3N4 [J].Materials Science and Engineering, 2008, 472(1/2):324-331.
【39】
BALAJI S, VIJAY P, UPADHYAYA A. Effect of sintering temperature on the electrochemical, hardness and tribological properties of aluminide-reinforced austenitic stainless steel [J].Scripta Materialia, 2007, 56(12):1063-1066.