曾海卒，李志友，张雷，滕浩，周科朝



Mn含量对粉末冶金铁铜碳低合金钢组织与力学性能的影响

曾海卒，李志友，张雷，滕浩，周科朝

(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

采用铜粉、石墨粉和铁粉为原料，以Fe-74.8Mn-6.9C中间合金粉的形式加入Mn元素，制备粉末冶金Fe-Mn-(2−)Cu-0.3C(=0，0.2，0.4，0.6，0.8，1。质量分数，%)低合金钢，研究Mn含量对该合金组织与力学性能的影响。结果表明，合金组织由铁素体和珠光体构成。加入含Mn中间合金粉对混合原料粉末的压制性能没有明显影响。随Mn含量增加，合金中孔隙的数量增多，尺寸变大；合金密度先升高后降低，Mn含量为0.4%时合金密度最大，达到7.24 g/cm3；合金硬度先升高后降低，Mn含量为0.6%时硬度最大；合金抗弯强度下降，冲击韧性升高，Mn含量超过0.4%时二者变化均较小。因此Fe-0.6Mn-1.4Cu-0.3C合金具有较好的综合性能，硬度(HRB)和冲击韧性分别达到57.4和8.80 J/cm2，比Fe-2Cu-0.3C合金分别提高5.3和0.82 J/cm2，材料呈部分韧性断裂 特征。

粉末冶金铁铜碳；低合金钢；锰含量；显微组织；力学性能

粉末冶金低合金钢可满足工程结构零件对硬度、强度与耐磨性能的要求[1]。目前，粉末冶金低合金钢中常见的合金元素有Cu，Ni，Mo等，近年来随着这些合金元素价格上涨[2]，粉末冶金低合金钢的成本明显增加，因此，寻找成本低而强化效果优良的新合金元素尤为重要。锰作为钢的重要合金元素，它溶于铁素体所产生的固溶强化效果优于许多合金元素[3]，在铸锻件行业中已广泛用于提高强度和改进淬透性，而且锰储量丰富，是最便宜的合金元素之一，能够满足成本低而强化效果优良的要求。……