Хромистая порошковая сталь.

Введение хрома в сталь положительно влияет на ее свойства. Хром образует с железом твердые α и γ-растворы и интерметаллическое соединение, которое появляется в сплаве при содержании хрома свыше 30%.

В порошковую сталь хром может вводиться в виде чистого порошкового компонента или лигатур при механическом смешивании порошковых компонентов, а также в жидкий расплав при получении распыленных порошков.

Совместное легирование хромом и никелем, хромом и молибденом (по сравнению с хромистой сталью) позволяет получать изделия с более однородной структурой и повышенными механическими свойствами. Комплексное легирование повышает не только прочностные свойства, но и ударную вязкость сталей.

Марганцовистые порошковые стали.

Ограниченное применение марганца в качестве легирующего элемента в порошковой металлургии связано с большой трудностью восстановления его оксидов, которые сохраняются в сплавах даже при спекании в вакууме и остроосушенных средах. Поэтому при изготовлении порошковых смесей марганец вводят в виде порошков ферросплавов, лигатур, а при спекании применяют остроосушенные среды и высокие температуры (1200- 1280°С).

Совместное легирование марганцем и хромом значительно повышает механические свойства стали. Максимальную прочность (приблизительно 780 МПа) имеет сталь, содержащая 0,6% углерода, 2% марганца и 2% хрома.

Сложнолегированные порошковые конструкционные стали.

Для изготовления ответственных конструкционных деталей применяются сложнолегированные порошковые стали.

В процессе исследований установлено, что усложнение по составу механических порошковых смесей приводит при спекании к получению неоднородных структур. Только длительное высокотемпературное спекание способствует получению стали с более гомогенной структурой. Важное значение при изготовлении ответственных конструкционных деталей приобретают методы, позволяющие получать практически беспористые с минимальной дефектностью структуры изделия (многократное прессование с промежуточными отжигами и спеканием, прессование взрывом и т. п.). Особенно большое значение при изготовлении беспористых деталей, работающих в условиях ударных нагрузок, приобретают динамическое горячее прессование (ДГП), горячая ковкая и штамповка.

Горячая ковка и штамповка предварительно спрессованных и спеченных заготовок позволяют значительно повысить физико-механические свойства деталей. Такие детали обладают однородной структурой, мелким зерном, высокой плотностью и не обнаруживают ликвации, свойственных литым сталям. Наряду с этим горячая штамповка и безоблойная ковка позволяют получать детали повышенной прочности и точных размеров. Применяя методы горячей ковки и штамповки можно изготовлять такие высокопрочные детали как турбинные лопатки, силовые шестерни, шатуны и даже коленчатые валы, что значительно расширяет использование порошковых деталей в авиации, космической технике, турбостроении и других производствах.

Применяя частичную ковку заготовок, можно изготовлять детали с переменной пористостью, что обеспечивает получение заданных свойств в необходимом сечении. Так, ковка только наружной части объема пористой заготовки шестерен упрочняет и уплотняет венцы шестерен, оставляя пористой среднюю часть заготовки, выполняющей роль подшипника скольжения.