兰州合金管表面缺陷问题

   与传统 兰州合金管铸造比较/锻造工艺，粉末冶金工艺消除宏观偏析，提高合金的组织，提高磁盘性能件，但是由于其独特的工艺步骤也带来了一些不可避免的缺陷。粉末高温合金中的主要缺陷有：一. 原始颗粒边界，二. 热诱导空洞，三. 夹杂。

　　一．原始颗粒边界。

　　原始颗粒边界是在粉末制备和随后的热等静压过程中形成的。在铣削加工，粉末在冷却过程中会出现不同程度的元素偏析，同时还会生成一定数量的氧化物质点；热等静压期间，快凝粉末颗粒中的亚稳相组织向稳态转变，粉末表面富集的元素会形成稳定的第二相颗粒，表面存在的氧化物质点一般会加速这一过程的进行，在粉末颗粒边界处迅速析出大量第二相颗粒，严重者可形成连续的大网膜，概述了粉末的边界，合金锭在决赛中保留原粉的颗粒形态。原始颗粒边界阻碍了粉末颗粒间的扩散和冶金结合，并且一旦形成就很难在随后的热处理过程中消除。严重的一次粒子的边界可以显著降低合金的塑性和疲劳寿命，甚至造成制件在使用过程中发生断裂等恶性事故。有效地减弱或消除原有的晶界的方法有：① 调节合金的化学成分，降低 C 和 的Ti含量加入 Hf，NB，钽等强碳化物形成元素。② 中使用粉末预热处理工艺，将松散粉末先在较低的 M23C6型碳化物稳定温度范围内进行预热处理，在颗粒内部树枝间形成M23C6型碳化物，再升至较高的 MC 型碳化物稳定温度范围进行热等静压压实，以减少热等静压时在粉末颗粒表面析出稳定的 MC 型碳化物。③ 热等静压用两步法压制法，在加热过程中先在较低温度下保温，然后将温度升高到热等静压压实。④ 热等静压在高温下稍低于固相线，然后，得到的热变形的所需的晶粒结构。⑤ 采用热挤压工艺破碎原始颗粒边界。

　　二. 热诱导孔洞。

诱导的合金如氩气或氦气的残余不溶性热孔引起的。在热处理过程中，残留气体膨胀，形成不连续的洞。如果冷却后没有施加其它变形工艺，孔将留在合金中。热诱导的孔合金源第一是在雾化过程中，惰性气体被包覆在粉末颗粒内部形成了空心粉; 第二是粉末脱气不完全，粉末颗粒表面吸附有氩气或氦气; 第三是包套有细微泄漏，在热等静压过程中，压入到外壳内的氩气压力。热诱导孔洞易成为合金的裂纹源，铅合金的抗拉强度和屈服强度降低，尤其是对于低周疲劳性能严重降低。热诱导的孔的问题可以通过过程控制来解决。

　　三. 夹杂。

　　非金属夹杂是影响盘件寿命的主要因素，主要是陶瓷夹杂物夹杂物渣，不同的兰州合金管金属和有机物，从母合金，和制备粉末的方法。包容是一种低周疲劳裂纹源，显著降低延展性和低循环疲劳寿命，也容易形成淬火裂纹。有效措施，减少粉末包裹体主要有： 开发的高纯度粉体制备与加工技术，从源头降低夹杂的含量；使用细粉，降低夹杂物的大小和数量。