粉末冶金技术发展动向_冶金

粉末冶金技术发展动向

点击数：7814 次录入时间：03-04 11:45:41 整理：http://www.55dianzi.com 冶金

粉末冶金制品工业是一个高、新技术产业新材料、新工艺、新装备层出不穷，瞬息万变，当前正在致力于研究与开发将铁基粉末冶金零件的密度提高到7.6g/cm3的制造技术和粉末原料，预计2010年以前这个目标可以实现。实际上，现在些粉未冶金零件的密度己达到了7.5g/cm3，例如法国Sintertech生产的同步器环。当前值得注意的一些技术发展动向是：温压、模壁润滑、高温烧结、金属注射成形、烧结硬化及软磁复合材料等。

对粉末冶金机械零件行业而言，进入九十年代以来,温压是最重要的技术进展之一。据瑞典赫格纳斯公司估计(1)，全世界用温压生产的粉末冶金零件己有38种，生产线共有20条，还有20多家公司正在进行试验(见表1)。温压的可能用途见表2。实际上，现在用温压生产的粉末冶金零件远比表1中所列者多。如上所述，台湾保来得公司就己用温压生产40多种零件了。

表一：1996年全球温压的动态（1）

表二：温压的可能用途（1）

　粉末锻造兴起于七十年代初。1981年日本丰田汽车公司宣布粉末锻造汽车发动机连杆试制成功，并投入了生产。但是，真正投入大批量生产和使用的是美国的Masco Tech Sintered Components与福特汽车公司，预计到1998年年生产能力将达到约3000万根(2)。到1993年底，这家公司共生产了粉锻连杆2500万根。但是，1994年温压工艺出现后，福特汽车公司认为粉锻连杆不久将达到应用的顶点，最终将为一次压制一次烧结的连杆所替代。他们认为“未来是属于一次烧结连杆的”(3)。

在粉末冶金零件生产中，为了减少粉末颗粒之间和粉末颗粒与模壁之间的摩擦，粉末混合料中都添加有一定量的润滑剂，诸如硬脂酸锌等。要除去这些润滑剂始终是粉末冶金机械零件生产中一个难题。能否将润滑剂混入粉末中改为喷涂于模壁上，是长期探索的一条途径。据文献报导(4)，用铁粉(F－0000)和钢粉(FN0205，Fe－2.Ni－0.45 C-1.3Cu)进行的试验表明，在密度6.0g/em³－7.3g/cm³的范围内，模壁润滑者比将润滑剂掺加于粉末内者，生坯强度可增高128%－127%(对于F－0000)和66%－139%(对于FN0205)，而两者的烧结件强度相差很小，可认为在试验的误差范围之内。现在，美国Gasbarre Products己采用模壁润滑，其系统已在市场出售。

烧结硬化是将铁基粉末冶金零件的烧结过程和借助于通过炉子冷却带时进行淬火硬化结合起来的一项新工艺。在美国MPIF1997年版“粉末冶金结构零件材料标准”中，己含有这类材料的技术标准(见“粉末冶金工业”V01.8N0.3，1998，444)。这类材料是由预合金化Ni-Mo钢粉混合以铜粉与石墨粉制成的。QMP的ATOMET4701粉就是为烧结硬化工艺而开发的。在烧结硬化过程中，可通过控制烧结炉冷却带的冷却速度来调整材料的显微组织，使之达到所要求的马氏体含量和力学性能。表3显示由低合金Ni-Mo钢粉+2%铜粉+1%石墨粉制造的，密度6.75g/cm³的烧结硬化钢的硬度和马氏体百分含量的关系(5)。很明显，这类材料的开发，对于需要进行后续热处理的高强度粉末冶金结构零件的发展具有重要实际意义。