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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 热处理 » 铁镍二元金属热处理
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hs_77

木虫 (正式写手)

[求助] 铁镍二元金属热处理 已有1人参与

各位大神，大家好：
       最近在做一款材料，以海绵为基体制作泡沫铁镍骨架材料（海绵导电化后再电镀加厚一层铁，再在外层电镀一层镍防护层），在电镀完经烧结去除模具基体海绵，再还原退火处理。但是退火出来的产品屈服强度非常高（＞1MPa），较单纯金属铁或者金属镍都高；经多方分析原因，推测可能是由于铁镍合金化导致硬度提升。如此高硬度使得该产品非常不利于后续塑形工作，请有从事该方面研究工作的大神指导下（最好退火处理后铁呈铁素体形态，屈服强度最好在0.3-0.5Mpa，以便后续加工塑形）。望不吝赐教，为谢！
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Jackofalltrades,Butspecialofnone.
1楼 2024-07-09 13:49:44
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

C翊门堂

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ...
感谢参与，应助指数 +1
hs_77: 金币+10, ★★★很有帮助 2024-07-10 10:50:09
hs_77: 金币+90, ★★★★★最佳答案 2024-10-15 09:16:58
有两个思路，第一个是把镀镍的工艺往后移，退火完之后再化学镀镍之类；第二个就是如果非要在这时镀镍不可那就先镀上一层薄薄的阻挡层来阻止铁原子和镍原子相互扩撒形成金属间化合物，但是什么金属能有效阻止他们结合需要自己做实验，比如金之类。
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2楼2024-07-09 17:19:38
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hs_77

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by C翊门堂 at 2024-07-10 11:02:23
嗯，可以去查找有没有相关的论文。就我所知在电子行业，为了防止焊锡和铜焊盘之间产生由于相互扩散形成的柯肯达尔孔，会在中间镀上金层和镍层来阻止锡和铜之间过度扩散。铁和镍都是黑色金属在元素周期表中距离很近 ...

对，我们做铜膜镀锡也是先镍打底放置他们之间相互扩散。铁镍之间没有什么好的金属可以选哟
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Jackofalltrades,Butspecialofnone.
5楼2024-07-10 11:13:41
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hs_77

木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by C翊门堂 at 2024-07-09 17:19:38
有两个思路，第一个是把镀镍的工艺往后移，退火完之后再化学镀镍之类；第二个就是如果非要在这时镀镍不可那就先镀上一层薄薄的阻挡层来阻止铁原子和镍原子相互扩撒形成金属间化合物，但是什么金属能有效阻止他们结合 ...

真知灼见，我也这么考虑过，只是没有找到合适中间层金属，金太贵了，不划算
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Jackofalltrades,Butspecialofnone.
3楼2024-07-10 10:48:16
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C翊门堂

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

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3楼: Originally posted by hs_77 at 2024-07-10 10:48:16
真知灼见，我也这么考虑过，只是没有找到合适中间层金属，金太贵了，不划算...

嗯，可以去查找有没有相关的论文。就我所知在电子行业，为了防止焊锡和铜焊盘之间产生由于相互扩散形成的柯肯达尔孔，会在中间镀上金层和镍层来阻止锡和铜之间过度扩散。铁和镍都是黑色金属在元素周期表中距离很近，属于同一周期，所以他们之间应该会有很好的固溶度。所以按此思路可以寻找一些和铁镍皆不相互固溶（或固溶度很小）的材料作为中间层。具体材料可以查查文献结合实测来确定。
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4楼2024-07-10 11:02:23
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hs_77

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by C翊门堂 at 2024-07-10 11:02:23
嗯，可以去查找有没有相关的论文。就我所知在电子行业，为了防止焊锡和铜焊盘之间产生由于相互扩散形成的柯肯达尔孔，会在中间镀上金层和镍层来阻止锡和铜之间过度扩散。铁和镍都是黑色金属在元素周期表中距离很近 ...

所以想从热处理工艺上想想办法，要是能在热处理工艺上突破那是成本最低的解决方案。企业嘛追求利润是最终目的嘛
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Jackofalltrades,Butspecialofnone.
6楼2024-07-10 11:15:36
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C翊门堂

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by hs_77 at 2024-07-10 11:15:36
所以想从热处理工艺上想想办法，要是能在热处理工艺上突破那是成本最低的解决方案。企业嘛追求利润是最终目的嘛...

热处理不可避免会导致铁镍之间相互扩散，要么就是控制在温度下限用最少时间来热处理；要么就是温度上限长时间热处理。
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7楼2024-07-10 12:58:30
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hs_77

木虫 (正式写手)
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7楼: Originally posted by C翊门堂 at 2024-07-10 12:58:30
热处理不可避免会导致铁镍之间相互扩散，要么就是控制在温度下限用最少时间来热处理；要么就是温度上限长时间热处理。...

我现在是连续退火1000℃保温10min再空冷至80℃（时间大概15min左右），就是不知道这么个调整思路；毕竟这个还要考虑生产效率，时间长了效率低；还请指导下
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Jackofalltrades,Butspecialofnone.
8楼2024-07-10 15:46:10
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C翊门堂

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
8楼: Originally posted by hs_77 at 2024-07-10 15:46:10
我现在是连续退火1000℃保温10min再空冷至80℃（时间大概15min左右），就是不知道这么个调整思路；毕竟这个还要考虑生产效率，时间长了效率低；还请指导下...

指导谈不上，因为我也没有这方面的任何经验，只能提供一些建议。建议你可以从600℃到1000℃按照不同的时长做一个正交试验，看看哪个参数比较好。我对你的这个产品不太了解，我看资料纯铁的屈服强度在100~170MPa左右，你的产品却可以做到＜1MPa。么接触过类似产品，不敢说是指导，更不敢胡说。
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9楼2024-07-10 21:21:28
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hs_77

木虫 (正式写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by C翊门堂 at 2024-07-10 21:21:28
指导谈不上，因为我也没有这方面的任何经验，只能提供一些建议。建议你可以从600℃到1000℃按照不同的时长做一个正交试验，看看哪个参数比较好。我对你的这个产品不太了解，我看资料纯铁的屈服强度在100~170MPa左右 ...

我们这个多孔材料，屈服强度没有实心材料那么高，我们这种体积密度都很低；只有实心材料的10%以下，所以一般的屈服强度都不是很高，一般都在0.5MPa以下。所以1MPa相对我们来说已经是非常高了。这种材料后续使用都需要弯折卷绕（卷绕直径≤10mm），所以要求产品非常的柔软（屈服强度低、延展性能好）。
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Jackofalltrades,Butspecialofnone.
10楼2024-07-11 09:28:10
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