當碳含量小于0.2%時為燒結鐵，大于0.2%時為燒結碳素鋼。材料的抗彎強度隨化合碳的增加而迅速增大，在0.85%時達到最大值，這是由于顯微組織中珠光體最多。碳含量繼續增多時，抗彎強度明顯下降，這是由于可能會生成網狀的滲碳體。燒結碳素鋼化合碳含量應該控制在0.8%~0.9%的范圍內。

Fe-C系粉末冶金零件一般使用鐵粉與石墨粉作為原材料。石墨的加入量應考慮碳與鐵粉中的氧化物及與燒結氣氛反應所引起的損失。燒結氣氛最好采用可控碳勢氣氛，以達到準確控制燒結鋼化合碳含量的目的。

Fe-C系粉末冶金零件的顯微組織與碳含量有關，燒結鐵的顯微組織為鐵素體，隨碳含量的增加，組織中珠光體含量增加。

B Fe-Cu-C系和Fe-Cu-Mo-C系

銅是燒結鋼中常見的合金元素。由于銅在鐵中的溶解度隨溫度變化很大，所以銅對鐵具有固溶強化作用，也可以進行時效強化處理。

普通燒結鋼中，銅的加入量為10%以內，而浸銅燒結鋼中銅含量可達15%~20%。普通燒結鋼中，銅以單質粉末的形式加入，燒結溫度在銅的熔點之上。從材料的抗拉強度看，最佳的成分配比為碳含量約1.5%,銅含量約8%。

銅的加入對燒結制品的尺寸變化有很大的影響。當銅含量為8%-9%時，燒結后的膨脹最大。

鉬也是燒結鋼中常用的合金元素，具有固溶強化作用與細晶強化作用，還能夠提高淬透性與防止回火脆性。由于鉬在鐵中的擴散速度很低，所以一般使用Mo-Fe合金粉末。

C Fe-Ni-C系

鎳是穩定奧氏體的元素，與鐵互溶，具有固溶強化的作用。鎳可降低鋼的臨界轉變溫度和降低鋼中各種元素的擴散速度，從而提高鋼的淬透性。

當碳含量一定時，抗拉強度隨鎳含量的增加而增大。

D Fe-Mn-C系

錳在燒結鋼中具有固溶強化作用，還能夠提高鋼的淬透性，從而提高材料的強度。

錳資源豐富，價格較低，對鋼的強化效果好。但是，由于錳與氧的親和能力強，易于生成氧化物，且難以還原，所以一般是以合金粉的形式加入。

E Fe-Cr-C系

絡除了能夠提高燒結鋼的強度之外，還能夠改善鋼的抗氧化性與耐腐蝕性。由于鉻與

氧的親和能力很強，所以一般是以合金粉的形式加入，而且燒結時必須嚴格控制氣氛的露點或采用真空燒結。

F Fe-P-C系

燒結鋼中添加磷元素能夠改善和提高強度與韌性，這一點與普通鋼有很大不同。主要原因如下:

(1)磷擴散到鐵中形成Fe-P固溶體，具有明顯的固溶強化作用。

(2)磷能夠縮小鐵的面心立方區域，強化燒結時鐵原子的擴散，加速致密化。

(3)Fe-P系在1050℃有一共晶反應，因而在燒結時產生少量的液相，有利于燒結致密化。

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