1、淬火热处理工艺
由于气孔的存在,粉末冶金件材料的传热速率低于致密材料,所以淬火时淬透性相对较差。另外,淬火时,粉末材料的烧结密度与材料的导热系数成正比;由于烧结工艺和致密材料的差异,粉末冶金材料内部组织的均匀性比致密材料好,但微观区域存在较小的不均匀性,因此完整奥氏体时间比相应锻件长50%,添加合金元素时完整奥氏体温度会更高,时间更长。
2、化学热处理工艺
化学热处理通常包括三个基本过程:分解、吸收、扩散。
碳分解后,被金属表面吸收并逐渐扩散到内部。在材料表面上获得足够的碳浓度后,淬火和回火处理将增加粉末冶金材料的表面硬度和硬化深度。由于粉末冶金材料中存在孔,活性炭原子从表面渗透到内部,完成了化学热处理的过程。但是,材料密度越高,孔效应越弱,化学热处理的效果越不明显。因此,应使用碳势较高的还原性气氛进行保护。根据粉末冶金材料的孔隙特性,其加热和冷却速度低于致密材料,因此需要延长保温时间并提高加热过程中的加热温度。
粉末冶金件材料的化学热处理包括渗碳、渗氮、硫化和多次共渗。在化学热处理中,硬化深度主要与材料的密度有关。
3、蒸汽处理
蒸汽处理是通过加热蒸汽使材料表面氧化,在材料表面形成氧化膜,从而提高粉末冶金件材料的性能。特别是对于粉末冶金材料的表面防腐,处理后材料的硬度明显提高。
4、热处理工艺
热处理工艺是近年来科技发展的产物,包括感应加热淬火、激光表面硬化等。感应加热淬火是在高频电磁感应涡流的作用下,加热温度迅速上升,对表面硬度的增加有显著作用,但容易出现软点,可以通过间歇加热来延长奥氏体化时间。激光表面硬化工艺是以激光为热源,对金属表面进行快速加热和冷却,使奥氏体晶粒内部的亚结构无法恢复和再结晶,从而获得细小组织。