矽是高矽鑄鋼的主要合金元素，如果矽含量過高，鋼的組織顯著粗化就會降低鋼的強韌性，而且也會顯著降低鋼的硬度；如果矽的含量過低，則組織中會出現馬氏體，容易在鋼結構中形成裂紋，增加了鋼的脆性甚至造成嚴重的剝落失效。碳的含量決定鋼的硬度，在一定的範圍內，碳的含量越高，其淬透性越好，淬火後硬度也越高。但是碳含量過高則會造成嚴重的問題，降低了鋼的韌性。為了保證鋼材料高的硬度和良好的衝擊韌性，一般碳的含量保證在0.3%-1.2%。當等溫淬火溫度低於280℃時，貝氏體鐵素體板條較為細小，而且取向十分雜亂，抗拉強度和硬度較高，但韌性和塑性較差。隨溫度的提高，貝氏體鐵素體的板條逐漸加寬，富碳殘餘奧氏體薄膜加厚，貝氏體鐵素體板條的取向也逐漸變得一致。在等溫淬火溫度到達320℃時，奧貝組織具有最佳的衝擊韌度，抗拉強度和硬度比等溫溫度更低時下降幅度不大，有一定的伸長率。高矽鑄鋼的化學成分，滿足在等溫淬火條件下獲得具有奧氏體與貝氏體的複相組織，有效地提高了高矽鑄鋼的斷裂韌性以及疲勞性能。高矽耐磨鑄鋼的質量與鋼液的純淨度的關係非常大，鋼水中的非金屬夾雜物會導致產品性能的降低和內在品質的下降。於此同時，非金屬夾雜物能夠有利於形成氣孔，從而降低了鑄件的致密度。奧氏體化工藝為900℃×120 min，等溫淬火工藝為320℃×120 min時，可獲得較佳的綜合力學性能。
3.3 金屬粉末注射形成零件熱加工工藝及設備
金屬注射成形（MIM）是一種針對生產中小型複雜形狀零件的現代化的近淨形成形技術，但是與傳統粉末冶金工業相比，許多生產廠家仍停留在批量爐生產階段。為了增加批量式爐的效率，降低運行成本，批量爐的尺寸就做得越來越大，但是這樣保證工藝過程的均勻性就越來越困難，除此之外，大尺寸的批量爐的操作與裝料等也很是複雜的。連續式的脫粘燒結爐設備能夠有效地避免上述的諸多問題，逐漸成為金屬注射成形工藝最先進的設備之一。燒結MIM零件的關鍵因素就是溫度的精度，特別是燒結奧氏體不鏽鋼，燒結溫度的一個微小變化都會導致密度產生變化，甚至局部表麵熔化，可以通過可控矽控製加熱及一種特殊的鉬加熱元件的構造，將溫度精度控製在±3℃。高溫精度的好處是可以在接近熔點的溫度進行燒結，而不必擔心有表麵熔化的危險，燒結時間通常較短。連續爐的燒結氣氛通常是任意比例的氫氣與氮氣混合物，為了保證原料中含有碳的零件不脫碳，氫氣的含量應該少於5 %。MIM鋼零件通常在1250℃到1370℃之間進行燒結，因為在這個溫度下，燒結氣氛中的氫與零件中的碳反應生成 CH4，導致脫碳現象的發生。與燒結爐平行的位置安裝1台連續脫粘爐，加工的零件可由脫粘爐自動運行到燒結爐，此過程可以防止由於人工接觸而導致的脫粘後零件的缺陷。
4 結語
熱加工工藝在國家的機械工業發展中占有非常重要的地位，人們充分意識到了這一點，並且一直努力在這一領域研究探索。從起初的生產設備落後、產品質量與壽命明顯低於國外，到現在先進設備逐步投入使用，各種新材料，新技術被不斷的研發出來，我國在熱加工工藝及設備方麵已經逐漸追趕上世界領先的技術水平。
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