经过实验表明，

304L 奥氏体不锈钢中添加硫化锰后钢粉的成形性和烧结性能发生明显

变化。硫化锰粉的加入降低了压坯密度，在硫化锰含量低于

0.6%时，压坯收缩比和烧结坯

密度随添加剂含量升高而降低；而高于

0.6%之后却上升。添加硫化锰粉之后，烧结钢的耐

腐蚀性变差，经

10%浓度的 FeCl3 腐蚀液浸泡之后，样品质量损失随硫化锰添加量的增加

而增加

[29]。硫化锰对粉末冶金烧结钢的疲劳断裂有重要影响，裂纹萌生于样品表面或表面

下层的空洞，并以多种模式扩展，但是添加硫化锰并没有改变烧结钢的疲劳机理

[30,31]。同

时，还发现烧结钢的抗挠强度、断裂韧性等性能不仅受硫化锰添加量的影响，而且与添加剂
颗粒大小也有明显关系。硫化锰相主要分布于基体颗粒之间或孔隙当中，而颗粒内部却很少，
因而硫化锰晶粒尺寸对上述性能具有直接的影响

[32]。 

　　

 三 烧结钢表面渗锰 

　　烧结钢常需防磨损保护而进行热处理，包括：表面淬火、碳氮共渗、软氮化、渗硼等。采
用这些方法可以获得硬化表面，但或多或少使零件尺寸变大。不宜对硬化零件作精整处理，
只能以磨加工进行尺寸修正。渗锰处理可用于制造烧结耐磨零件，并能够保证零件的尺寸精
度不变，避免上述缺点。使得锰的表面合金化可以在烧结过程中进行，从而免除附加的工序
如渗碳、硬化和磨削。渗锰生成奥氏体锰钢表面硬化层，其性能类似于高锰钢。

 

　　表面经锰扩散处理的零件，其特性对在磨损和高温工况应用具有特殊的价值。

Pohl 测定

了表面渗锰试样的硬度和强度（试样经

450

℃回火 1h）。据作者的结果，在 450℃测试温度

下，表面渗锰零件的硬度高于碳氮共渗零件，两者分别约为

400HV0.05 和 350HV0.05；而

且，相对于室温下的硬度值，表面渗锰零件下降不多，仍有室温的

80%，但碳氮共渗零件

仅有

50%。表面渗锰零件疲劳强度高于碳氮共渗零件，且随回火温度上升而线性增加，于

450

℃的值比室温时高 8%。 

　　

 

　　四锰基阻尼材料

 

　　据

1976 年的相关报道，通过粉末冶金方法已开发成功 Mn-Cu 阻尼合金。烧结在露点较

低的氢气中进行，最终烧结温度取决于锰含量，含

55%Mn 的合金约 900

℃，含 75%Mn 的

合金升高到

1075

℃。当锰粉粒度由-100 目减小到-325 目时，烧结密度和拉伸强度略有增加 。

60Mn-40Cu 合金在真空中烧结，如果烧结温度不低于氢中烧结，则锰将显著挥发。压坯在
加热过程中先有百分之几的膨胀，当温度接近最终烧结温度时才发生收缩。表

3 列出了 60%

～

75%Mn 合金（含 1%粘结剂）的拉伸强度和硬度数据。试样在氢气中加热，于 760

℃保温

0.5h，860

℃保温 1h，最终烧结温度保温 1h，可获得最大拉伸强度。孔隙和其他组织特性降

低力学性能，但增加相对阻尼性能。材料烧结后便可获得良好的阻尼性能，从简化工艺和降
低成本的角度出发，这一点是可取的。

 

　　

 以锰为基体的阻尼材料包括 Mn-Cu、Mn-Fe 及 Mn-Ni 合金等[33]。在 Mn-Cu 系的烧结过

程中，表现为锰进入铜的单向扩散机制

,生成单相固溶体[34]。Mn-Cu 合金是良好的阻尼材料，

在对

Mn-Cu（70%Mn）合金回火过程中的衰减能力进行了研究[35]，发现：在回火过程中，

经过预先淬火的烧结样品内的

γ 固溶体具有与普通铸造合金极为相似的衰减方式；但不同

的是，即使回火温度达到

460

℃，烧结合金的衰减强度也相对较低。他们认为，造成这一现

象的原因与合金优异的化学均匀性有关。增加合金中铜含量，密度、硬度、声波传播速率以及
泊松比等均随之提高，但杨氏模量与体弹性模量之比（

E/K）却减小。E/K 在 2.0~2.4 范围时，

高锰含量对应的高

E/K 值的合金具有更优异的阻尼性质。烧结 Mn-Cu 合金含有 α-Mn 和 γ-

MnCu 相，其阻尼常数在 10-1 量级，并且对温度和频率不敏感。当 Mn-Cu 合金 1123K 淬火
后，仅由

γ-MnCu 单相构成。单相合金的对数衰减率与温度关系曲线上存在两个峰，分别位

于

223K 和 460K 位置，该双峰强度均高于铸造生产的 M2052 合金。作者认为，位于 223K

的主峰是由微观结构中的孪晶界面引起，而另一个峰则源于面心正交结构（

fct）的 γ-