气雾化超细金属粉体氧含量控制与烧结行为

摘要

氧含量是决定气雾化超细金属粉体烧结活性与制品质量的关键因素。粉体表面普遍存在厚度2～5 nm的氧化层，会阻碍颗粒间原子扩散与冶金结合，恶化烧结致密化行为及制品力学性能。文章采用真空感应熔炼、高纯惰性气体保护及还原氮化复合控氧工艺，有效降低了粉体氧含量。试验结果表明：316L不锈钢粉体氧含量可由2.5wt.%降至0.8wt.%，烧结温度降低150℃，烧结体致密度超98%;30Cr MnSiNi2A超高强度钢粉体氧含量每下降0.1%，烧结体抗拉强度可提升约270 MPa。研究表明，精准的氧含量控制能够显著激活粉体烧结活性、优化烧结微观组织，是提升金属粉体烧结性能、保障高端烧结制品高强高密与性能稳定性的核心技术。