·172· 北京科技大学学报 2002年第2期 的.但是，对于中密度样品中的高磷铁合金偏聚 参考文献 相，当它们的尺寸小于微米级时，是有利的.它 1 Christian K D,German R M.Relation Between Pore 作为均匀分布的强化相可能起到弥散强化的作 Structure and Fatigue Behavior in Sintered Iron-Copper- 用.但是，在低密度样品表层区的大颗粒偏聚是 Carbon[J].Inter J Powder Metall,1995,31(1):51 不利的.消除这种不利的P颗粒偏聚的途径之 2 Ledouy L,Prioul C.Influence of Pore Morphology on the Monotonic and Cyclic Properties of Sintered Iron [J] 一是降低烧结温度，即在1050℃左右，利用局 MPR,19896):438 部的液相烧结，使成分进一步均匀；途径之二是 3 Jone P.Densification Strategies for High Endurance P/M 提高压坯密度，避免用过低密度(<6.4gcm)的 Components[J].Inter J Powder Metall,1997,33(2):37 压坯；途径之三是在400600℃进行退火时效处 4间洪.现代化学镀镍和复合镀新技术M).北京：国防 理，使NiP析出相量多且细小弥散. 工业出版社，19992：1 5胡茂圆，王宝抉，沈卓身，等.化学镀镍诱发过程催化 3结论 活性的电化学本质[J.中国有色金属学报，1998,8(4)： 673 (I)用Ni-P化学镀而后烧结的方法可以在 6谢明利，储凯，付健，镍-磷合金化学镀镀层成分及 时效处理温度对镀层组织性能的影响[)表面技术， 烧结钢及铁基制品的表面（包括孔洞表面）形成 1998,27(2):18 高镍低磷的致密合金层. 7郭慧林，胡信国，苏贵品.低磷化学镀层性能的研究 (2)对于密度高于6.8g·cm3的样品，表层致 .电化学，1996,2(1)：84 密区及合金元素Ni的扩散区可达200μm,表层 8果世驹粉末烧结理论M.北京：冶金工业出版社， Ni质量分数可高达20% 1998.35 (3)低密度(<6.4gcm3)的铁基材料不易于 9 Straffelini G,Fontanar V.Tensile and Fatigue Behaviour of Phosphorus Alloyed Sintered Steels [J].Powder Metall, 得到合金元素均匀分布的显微组织. 1993,36(2):135 (4)磷元素分布呈偏聚状，在1170℃与铁基 10 Molinari A,Straffelini G.Sintering and Mocrostruture of 体生成FeP这一中间化合物.磷元素的作用是 Phosphorous Steels[J].Powder Metall,1992,35(4):285 使孔洞得到球化，而镍元素分布较为均匀，强化 了孔洞的内外表面 Microstructure Characteristics of Ferrous P/M Compacts Plated Using Electroless Nickel-Phosphorus Process GUO Shiiu.ZHOU Xing,BAI Yinglong Meterial Science and Engineering of SchooL,UST Beijing 100083 ABSTRACT To improve fatigue property and corrosion resistance of powder metallurgy(P/W)ferrous parts, a new technique was conducted,in which after compacting a dense surface layer first formed on the green compacts through chemical treatment and then sintering.Green compacts of iron powders were chemically treated by means of electroless nickel-phosphorus(EN)plating before sintering.Samples with the density ran- ged from 6.2~7.0g.cm)were used in the experiments.After plating and sintering at temperature of 1 170C, the morphology of the dense EN coating on various densified samples was examined with a scanning electro- nic microscope,and energy dispersive spectroscopy was used to analyze the nickel and phosphorus contents of the coating.The result shows that nickel content decreased in a gradient pattern.The diffusion distance of Ni can attain 220 um,while some phosphorus existed in the form of Fe,P particles and segregated within fer- rous substrate and spherated the porosity of the coating. KEY WORD EN(electroless nickel plating);enhanced sintering;densification;powder metallurgy. 1 7 2 . 北 京 科 技 大 学 学 报 0 0 年2 第2 期 2 的 . 但 是 , 对 于中密度样品 中的高磷铁合金偏 聚 相 , 当它们 的尺 寸小 于微米级 时 , 是有利 的 . 它 作为均匀分布 的强化相可能起到弥散强 化的作 用 . 但 是 , 在低密度样 品表层 区的大颗粒偏聚是 不利 的 . 消除这种 不利 的 P 颗粒 偏聚 的途径 之 一是 降低烧结温度 , 即在 1 0 50 ℃ 左右 , 利用 局 部 的液相烧结 , 使成分进一步均匀 ; 途径之二是 提高压坯密度 , 避免用 过低密度 ( < .6 4 9 · c m 一 , )的 压坯 ; 途径之三是在 4 0 荀o ℃ 进行退火时效处 理 , 使 iN 3 P 析 出相 量多且细小 弥散 . 3 结论 ( 1) 用 N i平 化 学镀 而后烧 结 的方法 可以 在 烧结钢及铁基制品的表面 (包括孔洞 表 面 )形成 高镍低 磷的致密合 金层 . (2 ) 对于密度高于 .6 8 9 · c m 一 , 的样 品 , 表层致 密 区及 合金元 素 iN 的扩散 区可 达 2 0 卿 , 表层 iN 质量 分数可高 达 20 .0/ (3 )低 密度 (< .6 4 9 · c m 一 , ) 的铁基材料 不易于 得 到合 金元素 均匀分布 的显微 组织 . (4 )磷元 素分布呈偏 聚状 ,在 1 1 7 o0 C 与铁基 体 生成 eF Z P 这一 中间化 合物 . 磷元 素的作用是 使 孔洞 得到球 化 , 而镍 元素分 布较 为均匀 , 强化 了孔洞 的内外表面 . 参 考 文 献 1 C hr i s it an K D , G e mr an R M . eR lat i o n B e 七刀 e en P o r e S utr e ut er an d F at i gu e B e h va i o r in S int er d I or n 一 C o P P e r - C abr o n 【J ] . Iin e r J P o w d e r M e at ll , 19 9 5 , 3 1 ( l ) : 5 1 2 L e d o uy L , P r i o u l C . I n fl u e n e e o f P o r e M o pr h o l o gy o n het M o n o t o n i c an d C y e li e p r o P ert i e s o f Siin er e d Ior n [ J ] . M P R , 1 98 9( 6) : 4 3 8 3 J o n e .P D e n s i if e at i o n S t r a t e g i e s fo r H i gh E n d u r an e e P /M C o m P o n e in s [ J ] . Iin e r J P ow de r M aet ll , 1 99 7 , 33 ( 2 ) : 37 4 闻洪 . 现代化学 镀镍 和复合镀新技术 [M 】 . 北 京 : 国防 工 业 出版社 , 1 9 9 .2 : 1 5 胡茂圃 , 王宝抉 , 沈卓身 ,等 . 化学镀镍诱发过程催 化 活性的 电化学 本质 [J] . 中国有 色金属学报 , 19 98 , 8 (4) : 6 7 3 6 谢 明利 , 储凯 , 付健 . 镍一磷合金 化学 镀镀层 成分 及 时效处 理温 度对镀 层组 织性 能的影响 1[J . 表面技 术 , 1 9 9 8 , 2 7 ( 2 ) : 18 7 郭慧林 , 胡信国 , 苏贵 品 . 低 磷化学镀 层性 能 的研究 [ J] . 电化 学 , 1 99 6 , 2( l ) : 84 8 果 世驹 . 粉末 烧结理论IM I . 北 京 : 冶金 工业 出版 社 , 1 9 9 8 . 3 5 9 S atr fe li n i G , F o n t a n ar V eT n s il e an d F at ig u e B e hva i o ur o f P ho s Ph o ur s A ll o y e d Si n t e r e d Set e l s [ J ] . P o w d e r M eat l l , 1 9 9 3 , 3 6( 2 ) : 135 10 M o l i n iar A , Satr fe l i n i G . S i net r i n g an d M o e or s t u tu r e o f p h o s p h o or u s s et e l s [ J ] . p ow det M aet ll , 19 9 2 , 3 5( 4 ) : 2 85 M i e r o s mt e妞 e C h ar a e t e ir s t i e s o f F e r o u s P从 C o m P a e t s P l at e d U s i n g E l e e tr o l e s s N i e ke l 一 P h o s hP o ur s P r o e e s s G U O hS ij 认 Z HO U iX n g BA I 竹n g l o gn M e et r i a l S e i cen e an d E gn in e e inr g o f s e h o o l , U S T B e ij ing 10 0 0 83 A B S T R A C T oT im P r o ve fat i g u e Por P e yrt an d c or o s i o n er s i s ant e e o f P o w de r m e at ll t l r gy (P八万) fe mr u s Part s , a n e w t e c hn iqu e w a s e o n du c et d , i n w h i e h a ft e r e om P a e t i n g a d e n s e sur fac e lay e r ifr s t fo n n e d o n th e gr e en e o m Pa e t s th r o u g h e h e m i c a l etr a t m e nt an d ht e n s iin e irn g . G r e e n e o m Pac t s o f i orn Po w d er s w er e h e m i e a lly tr e at e d b y m e an s o f e l e e t r o l e s s n i e k e l 一 Ph o s Ph o ur s (E N ) Pl at ign b e fo er s int ier gn . S a m P 1 e s w iht ht e de n s iyt arn - g e d fr o m 6 . 2 一 7 . 0 9 · e m 一 , ) w e r e u s e d i n ht e e xP e r im ent s . A fet r Pl at ign an d s iin e ir n g at t em Pe r a奴坟 e o f l 17 0 ℃ , ht e m o rp h o l o gy o f ht e de n s e E N e o at i n g o n v iar ou s de n s iif ed s田叮 Pl e s w a s e x am in e d w iht a s c an in g e l e e tr o - n i e m i c or s e o Pe , a n d e n e r gy d i s Pe r s i v e s P e e tr o s e o Py w a s u s e d t o an ly z e ht e n i e ke l an d Ph o s Ph our s e o n t e in s o f ht e e o at i n g . T h e r e s u lt s h o w s ht at n i e ke l c o n t e nt d e e er a s e d i n a gr ad i e in Pat em . hT e d i肋 s ion d i s at n e e o f N i e a n a tt a l n 2 2 0 林m , w h ll e s o m e Pho s Ph o ur s e x i s t e d in ht e fo n n o f F e Z P P art i e l e s a n d s e gr e g aet d w iht i n fer - r o u s s ub s tr at e an d s Ph e art e d ht e Po r o s iyt o f ht e e o at ign . K E Y W O R D E N ( e l e e otr l e s s in e ke l Pl at in g ) : e hn an e e d s l n t e ir n g ; de n s iif c iat on : P ow de r m e t a ll u r gy