高合金的鐵基材料主要用于制備耐熱性、耐磨性要求較高的機(jī)械零件，如裝配式凸輪軸的凸輪、氣門(mén)閥座、搖臂鑲塊等。合金鑄鐵采用最早的高合金鐵基材料，但由于合金成分含量高，其顯微組織中粗大的共晶碳化物和成分偏析嚴(yán)重影響了材料性能，而高合金鐵基粉末冶金材料則可以得到顯微組織細(xì)小、成分均勻、力學(xué)性能優(yōu)異的材料。但高合金鐵基燒結(jié)材料特有的孔隙及難以完全致密化的特點(diǎn)限制了其應(yīng)用范圍。要拓寬燒結(jié)鋼的應(yīng)用領(lǐng)域就必須更好地改善粉末冶金材料的性能。對(duì)于粉末冶金凸輪軸，鐵基凸輪燒結(jié)材料的性能將直接影響到裝配式凸輪軸質(zhì)量的好壞。近些年，研究發(fā)現(xiàn)，添加少量稀土對(duì)材料有著良好改性和凈化作用，較好地提高了材料的性能。本文將稀土添加到高合金鐵基凸輪燒結(jié)材料中，研究稀土對(duì)材料燒結(jié)密度，微觀組織和力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)用-400目的鐵粉，-200目的鉬鐵粉、高鉻鐵粉和磷鐵粉，-100目的稀土硅鐵合金粉末(稀土主要成分為Ce)，以及超細(xì)石墨粉為原料粉末，配制成分為Fe-10Cr-2Ni-1Mo-2C-0.6P-xRE的混合粉末，分別制備稀土含量為0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的5個(gè)試樣。分別向稱量好的各混合粉末中加入0.1%的聚乙二醇(PEG)，然后在三層輥式球磨機(jī)上球磨，球磨介質(zhì)為酒精，球料比4∶1，球磨速度56r/min，球磨時(shí)間12h。將混合好的漿料在90℃烘干。混合粉末采用100TYJB6-DHM液壓機(jī)進(jìn)行壓制，壓坯密度為6.8～6.9g/cm3。壓制試樣的燒結(jié)在50L臥式真空燒結(jié)爐中進(jìn)行。燒結(jié)工藝為430℃保溫15min，950℃保溫15min，1140℃保溫30min，然后隨爐冷卻至室溫。采用流體靜力法測(cè)量試樣的燒結(jié)密度。采用洛氏硬度儀和HVS-1000型顯微硬度儀測(cè)量試樣的宏觀硬度和微觀硬度，沖擊試驗(yàn)按GB9096-88標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在M-200型磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行干摩擦磨損試驗(yàn)，摩擦副為GCr15(60HRC)環(huán)上粘上0#氧化鋁砂布，測(cè)試載荷為4N。

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