C-xFe2O3对粉末冶金Fe-18Mn-3Cu-C高锰无磁钢微观组织和力学性能的影响

为了研究C-xFe2O3对粉末冶金高锰无磁钢微观组织和力学性能的影响,将高锰预合金粉、电解Cu粉与一定量的C-Fe2O3混合,随后在烧结气氛为分解氨(N2:H2 = 1:3)的网带炉中进行梯度工艺烧结,最终制得Fe-18Mn-3Cu-C块体合金。后对烧结体进行显微组织表征和力学性能测试。结果表明:烧结合金的组织均由奥氏体基体,铜相,富锰相组成,随着Fe2O3含量的增加(0~0.8 wt%),高锰无磁钢的致密度、抗拉强度和总伸长率均呈现先升高后降低的趋势,在Fe2O3的质量分数为0.4%时,其致密度达到了最高值92.67%,对应的抗拉强度与总伸长率分别为581 MPa和8.1%,经计算可知,0.4wt% Fe2O3的加入将高锰无磁钢的抗拉强度和总伸长率分别提高了9.4%和66.7%,强韧化效果显著。这说明在烧结过程中Fe2O3粉与游离态石墨C和分解氨中的H2发生了还原反应,通过活化作用加速了合金粉末的烧结过程,并且促进了Mn元素的均匀化,同时促进了孔隙的闭合,提高了合金的致密度。