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發布時間:2020-07-25 18:07  
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我國粉末冶金行業集中度高
根據中國粉末冶金協會統計的數據,34家國內大中型粉末冶金生產企業(占53 家企業數量的64%)的累計產量長期占53家企業生產產量的占比高達85%,其中大多數汽車粉末冶金零部件生產商集中在這34 家企業中。電解拋光其長處是鏡面光澤維持長,工藝穩固,污染少,本錢低,防腐性好。過去十年,受益于汽車產量的增長,汽車用粉末冶金零部件需求也呈現快速增長的態勢。未來,除了汽車行業本身的增長,粉末冶金零件需求也將受益于進口替代和對機加工零件替代的雙重替代,單車的粉末冶金用量將明顯提升,保障傳統汽車粉末冶金零部件的需求將保持平穩增長。
從行業趨勢來看,進入2008 年以后,由于價格的優勢,世界粉末冶金的生產中心逐步往中國轉移,日本本土的產量出現了明顯的下降。二、電泳(ED)電泳:用于不銹鋼、鋁合金等,可使產品呈現各種顏色,并保持金屬光澤,同時增強表面性能,具有較好的防腐性能。根據中國粉末冶金協會的統計,以34 家粉末冶金企業產量為基數,2009/2010/2011 車用粉末冶金的單車用量分別為3.1/3.6/3.76kg/輛,用量增長趨勢明顯,在經歷了2012 年短暫的下滑后,2013年又重回3.71kg/輛的水平。產業信息網認為,考慮到車輛節能、輕量化及產品精度化的訴求,伴隨未來中國粉末冶金生產企業規模做大,技術加強和依舊強勁的成本優勢,車用粉末冶金零件進口替代趨勢下的需求增長仍將持續發生


粉末微注射成形技術
近年來,微系統技術在各個領域的發展非常迅速,同時也對應用于微型工程中的三維微型復雜元器件的制造提出了更高的要求,希望微型器件在具備滿足使用要求性能的同時,能夠實現規模化生產。粉狀涂層經過高溫烘烤流平固化,變成效果各異(粉末涂料的不同種類效果)的最終涂層。微系統中主要的元器件包括微型模具、用于傳感器和jia速器上的微型機械結構、生物傳感器、微型流體元件、微型反應器等。這些元器件形狀復雜、體積微小,采用現有的微型加工技術如微型切削、激光切削、硅刻蝕技術等,生產效率低,無法開展大規模生產,而近年來在粉末注射成形基礎上發展起來的粉末微注射成形工藝為實現微型元器件規模化生產提供了zui具潛力的制備技術。
粉末微注射成形技術是指針對尺寸小于1微米的零件在傳統粉末注射成形技術基礎上所開發的一種成形技術,主要應用于連續制造具有微觀結構表面與微型結構的零件,其基本工藝步驟與傳統的粉末注射成形基本相同,所制備零件的表面質量與孔隙度可通過選擇原始粉末與適宜的燒結條件來控制?!罱M合為了節省庫存與組裝費用,當講多個零件團結為一個零件時,可以受益。與傳統粉末注射成形不同的是,粉末微注射成形為了便于制造微小結構,所選擇的粉末平均粒徑一般小于1~2微米;其次,由于粉末比表面積增大,需要粘度較低但有足夠強度的粘結劑,以利于微注射成形并避免生坯件脫模時損壞。另外,為了防止變形、裂紋及氣泡的產生,微注射成形技術對脫脂和燒結的工藝條件更加苛刻。
目前,國際上開展該技術研究的主要國家有德國、日本、新加坡、美國和英國。其中,德國開展并取得了突出的成果。一、陽極氧化陽極氧化:主要是鋁的陽極氧化,是利用電化學原理,在鋁和鋁合金的表面生成一層Al2O3(氧化鋁)膜。國內的北京科技大學、中南大學以及大連理工大學也在該領域進行了一系列研究工作。如北京科技大學研制了具有自主知識產權、適用于傳統注射成形機的粉末微注射成形用模具;并以羰ji鐵粉和鐵鎳合金粉為原料,在傳統注射成形機上成功實現了粉末微注射成形齒頂圓直徑小于1毫米的微型齒輪。


我國近十年來粉末冶金成形新技術綜述
粉末冶金是一項集材料制備與零件成形于一體,節能、節材、高效、最終成形、少污染的先進制造技術,在材料和零件制造業中具有不可替代的地位和作用,已經進入當代材料科學的發展前沿。
目前粉末冶金技術正向著高致密化、高性能化、低成本方向發展,本文著重介紹幾種近十年來粉末冶金零件的成形新技術。
一、溫壓技術
溫壓技術是粉末冶金領域近幾年發展起來的一項新技術,可生產出高密度、高強度,具有非常廣泛的應用前景。PVD原理示意圖工藝流程:PVD前清洗→進爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結束,冷卻出爐→后處理(拋光、AFP)。所謂溫壓技術就是采用te制的粉末加溫、粉末輸送和模具加熱系統,將加有特殊潤滑劑的預合金粉末和模具等加熱至130~150℃,并將溫度波動控制在±2.5℃以內,然后和傳統粉末冶金工藝一樣進行壓制、燒結而制得粉末冶金零件的技術。其技術關鍵:一是溫壓粉末制備,二是溫壓系統。
與傳統工藝相比,溫壓成形的壓坯密度約有0.15~0.30g/cm3的增幅,其密度可達7.45g/cm3。在相同的壓制壓力下,溫壓材料的屈服強度比傳統工藝平均高11%,極限拉伸強度平均高13.5%,沖擊韌性可提高33%。例如:提高工具、軸承等的硬度和耐磨性,提高彈簧的彈性極限,提高軸類零件的綜合機械性能等。另外,溫壓零件的生坯強度高,可達2O~30MPa,比傳統方法提高50—100%,不僅降低生坯搬運過程中的破損率而且能對生坯進行機加工,表面光潔度好。此外,溫壓工藝的壓制壓力低和脫模力小,同時零件性能均一,產品精度高,材料利用率高。
溫壓工藝還有一個特點是工藝簡單,成本低廉。研究表明,假如一次壓制、燒結的普通粉末冶金工藝的成本為1.0,則粉末鍛造的相對成本為2.0,復壓復燒的相對成本為1.5,滲銅的相對成本為1.4,而溫壓技術的相對成本為1.25。目前,采用溫壓技術生產的粉末冶金零件已達200多種,零件重量在5—1200g。機械拋光機械拋光是靠切削、材料外表塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方式,一般運用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特別零件如回轉體外表,可運用轉臺等輔佐工具,外表質量要求高的可采取超精研拋的方式。例如,德國SinterstahlGmbH公司用溫壓技術生產復雜的摩擦傳動用同步齒環,在美國新奧爾蘭舉行的PM2TEC2001國際會議上獲獎。該零件的齒部密度超過7.3g/cm,環體密度超過7.1g/cm,生坯強度達到28MPa。采用了擴散合金化的燒結硬壓粉末,zui低抗拉強度為850MPa。由于使用了溫壓技術和采用粉末冶金零件,使得綜合成本降低了38%。
二、流動溫壓技術
流動溫壓技術(Warm Flow Compaction,簡稱WFC)是在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎上,結合了金屬粉末注射成形工藝的優點而提出來的一種新型粉末冶金零部件近凈成形技術。其關鍵技術是提高混合粉末的流動性。②、調整工件的機械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,為了滿足各種工件不同的性能要求,可以通過回火來調整,硬度,強度,塑性和韌性。它通過提高了混合粉末的流動性、填充能力和成形性,從而可以在8O~130~C溫度下,在傳統壓機上精密成形具有復雜幾何外形的零件,如帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等零件,而不需要其后的二次機加工。WFC技術既克服了傳統粉末冶金在成形復雜幾何形狀方面的不足,又避免了金屬注射成形技術的高成本,是一項極具潛力的新技術,具有非常廣闊的應用前景。
WFC技術作為一種新型的粉末冶金零部件近凈成形技術,其主要特點如下:(1)可成形具有復雜幾何形狀的零件;(2)壓坯密度高、密度均勻;(3)對材料的適應性較好;(4)工藝簡單,成本低。

