烧结和锻造态Fe-2Cu-0.5C-0.11S材料的组织与力学性能研究

Microstructure and mechanical properties of sintered and forged Fe-2Cu-0.5C-0.11S materials

摘要: 采用国产原料制备粉末冶金烧结态和锻造态Fe-2Cu-0.5C-0.11S材料,考察该材料的密度、显微组织、静态力学性能及动态超声疲劳性能.结果表明,粉末锻造工艺可以有效提高材料密度,锻件的平均密度可达到7.75 g/cm3,其相对密度可达到98.7％;烧结件和锻件的显微组织主要由珠光体和铁素体组成,但锻件中的孔隙明显较少;锻件的力学性能相对于烧结件得到明显提升,其抗拉强度、屈服强度、延伸率及硬度分别为1018 MPa、778 MPa、4.0％及HB 206,比烧结件分别提高了155％、145％、167％及87％;锻件在106、107和108周次下相应的超声疲劳强度为437.7 MPa、351.1 MPa和281.7 MPa,比烧结件分别提高了82％、70％和59％;在相同疲劳寿命下,锻件的疲劳强度一直高于烧结件,但随着疲劳寿命的提高,两者之间的差值变小;烧结件和锻件在拉伸时均表现出脆性断裂的特征,同时存在微观塑性变形区域.