1、粉末冶金材料和制品的燒結是當前新材料制備及加工的重要手段，是決定粉末冶金制品質量的關鍵技術環(huán)節(jié)之一。由于新材料制備及加工對燒結方法及工藝的要求日益嚴酷，相應的新技術也就不斷出現(xiàn)，例如熱等靜壓燒結、激光燒結、SPS燒結等，但是這些方法都有自身的使用范圍，仍難以滿足新材料不斷發(fā)展的需求，研究開發(fā)新的燒結方法仍然是粉末冶金領域的重要課題。本課題所探討的空心陰極等離子快速高溫燒結工藝就是利用空心陰極放電效應作為新的燒結手段，實現(xiàn)對金屬的高溫快速

2、燒結，在燒結的同時引入滲金屬工藝，這樣材料表面形成合金化層，可以改善材料的表面性能。 鐵基粉末的空心陰極燒結過程大致可分為以下三個階段：黏結階段、燒結頸長大階段、閉孔隙階段。燒結過程中，孔隙逐漸收縮，最后接近于球形，晶粒會出現(xiàn)再結晶和晶粒長大。燒結過程中試樣的致密度隨著燒結溫度的增加而增加，燒結過程中燒結體致密化明顯。鐵基粉末空心陰極燒結具有無須其他加熱元件提供熱能的特點。 在鐵基粉末空心陰極燒結的同時進行滲鎳處理后，可

3、以得到擴散層。這樣工件滲鎳后具有高的耐蝕性，抗高溫氧化性。研究其滲層厚度和致密度的影響因素，得到的結果如下：隨著燒結溫度的升高，滲層厚度迅速增加；滲層厚度隨保溫時間的延長而增加。滲鎳層組織為一層擴散層，滲層中Ni的濃度分布特點是從滲層表面到基體逐漸降低，而且滲層中Ni原子的濃度比較低。關于擴散滲層的形成，其過程主要由Ni原子在試樣表面沉積外延生長及向內(nèi)擴散所控制，表面沉積的Ni原子數(shù)量比擴散進入基體的多，Ni原子在表面的沉積形成Fe-N

4、i合金相。 在鐵基粉末空心陰極燒結的同時進行滲鎢處理后，可以得到致密的基體組織和鎢滲層，這樣可以增強表面的耐磨性、紅硬性。結果表明：鎢滲層的厚度隨著燒結溫度的升高和保溫時間的延長而增加；通過對鎢滲層分析可以得出，在不同的工藝條件下，所獲得的組織形態(tài)大致相同，主要發(fā)生γ相向α相的轉變，鎢滲層為與試樣表面垂直的柱狀晶α相組織，并且鎢滲層與基體之間有明顯的界面分開；滲層以及表層的基體中鎢元素的含量比較低，并且鎢元素的濃度由滲層表面到基