粉末冶金与汽车零部件

作者：贾成厂

作者单位：中国金属学会粉末冶金分会

刊名：

现代零部件

英文刊名：Modern Components

年，卷(期)：2013(8)

本文链接：https://www.360docs.net/doc/6113147779.html,/Periodical_xdlbj201308009.aspx

粉末冶金技术的巨大市场潜力

粉末冶金技术的巨大市场潜力本文为大家介绍开发粉末冶金技术，促进发的核心竞争力目前，我国汽车零部件企业不仅面临着激烈的影响的跨国企业和国内企业激烈的同质化竞争，以及原材料成本的上游和下游的挤压和东道国经销商不断提高标准的产品质量和我国大多数汽车零部件企业的现状是水平低的专业，产品开发能力。绝大多数企业不具备的组成部分的产品开发，产品开发主要依和下游的挤压和东道国经销商不断提高标准的产品质量赖于原始设备制造商，它是难以适应的要求，车辆更换，企业核心竞争力较低自己。因此，企业在成本上升的压力和传导不能有效的武力水平下降的企业盈利。面对目前的困难，其核心极参与促进企业的竞争力已成为一个迫切需要解决。我们知道，汽车零件和部件的核心，高附加值是：发动机进排气门，发动机连杆，变速箱齿轮中的同步器锥环和油泵从动齿轮，如主要的。这些地区，主流的核心技术，粉末冶金技术。如：联系是一个重要的发动机零件，许多图纸就引进模式提供了疲劳试验的负载连接，并呼吁在疲劳载荷周期超过5000000。和大多数国内汽车发动机杆用连杆锻造连杆和铸造中学疲劳星期超过500000是非常困难的，因为联系不属于我，酒吧的加工，小缺陷的连接更大的影响力杆的疲劳寿命。虽然主流主要粉末锻造连杆，如：通用汽车公司别轿车，宝马德国宝马，GNK Sintermetals生产，以满足拉伸强度，甚至链接1041MPa。因此，为了培养自己的核心竞争力，这是迫切需要的动议粉末冶金技术发展计划的一个突破在国内及零件，以提高争力已弱。加速增长的我国汽车市场的潜力，突出粉末冶金技术市场近年来，我国汽车产业一直保持快速发展。据中国汽车工业协会统计，2007年上半年，我国汽车生产和销一共有4456700和4373800，增加了22.36%和23.3%。我国已成为世界第二大汽车消费国，第三大汽车生产国，最大的潜在市场，汽车。随着大力发展我国汽车工业，导致快速发展的零部件市场。2006，我国汽车零部件企业销售收入达4035.00亿元。据估计，到2010年，我国国内汽车零部件生产将达到70000.0亿风格产业，导致快速发展的零部件市场。

粉末冶金零件制品应用广泛汽车领域提升空间巨大

粉末冶金零件制品应用广泛汽车领域提升空间巨大粉末冶金是指制取金属粉末或者用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术，属于多学科交叉的综合性技术，涉及到化工、冶金、材料制备、热工、机械、自动控制等学科技术。粉末冶金的工艺过程包括制粉、成形、烧结、后处理四大步骤。近年来，粉末冶金行业发展很快，特别是汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展，为粉末冶金行业带来了较大的发展机遇。现阶段，粉末冶金产品主要应用于汽车、家电、电动工具、摩托车、农业机械及工程机械等工业，下游产业的发展会拉动上游行业的发展，整个行业的容量在不停扩大。国内汽车粉末冶金搭载量较低，提升空间巨大。国内粉末冶金行业规模稳步上升，据前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国粉末冶金制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示，2012-2016年中国粉末冶金行业市场规模持续上升，从2012年的54.2亿元，增长至2016年的64.6亿元，复合增速为6.03%。前瞻产业研究院预计2018~2020年可达92.76亿元、113.28亿元、137.29亿元，年均复合增速为20.78%;其中汽车市场为主驱动力，2018~2020年的市场空间预计为66.59、86.09、108.99亿元，年均复合增速为28.41%。中国粉末冶金市场规模及增速资料来源：前瞻产业研究院整理

前瞻产业研究院指出，我国粉末冶金市场空间广阔。一方面，汽车行业是中国粉末冶金零件行业最大市场，虽然其占粉末冶金零件市场的比例从2005年的32.0%增加至2017年的60.0%，但仍远低于发达国家90%的占比水平，提升空间潜力大。另一方面，随着《中国制造2025》的颁布，我国现有的粉末冶金生产技术、规模有望不断突破，进口替代或加速落地，利好国内东睦股份等一系列粉末冶金生产商。国内汽车市场粉末冶金渗透率提升空间较大。欧洲汽车产业对粉末冶金零件的需求占粉末冶金市场的 90%左右，日本达到了95%，北美达到77%。而2016年中国的渗透率仅为62%左右。在欧美等汽车成熟市场，粉末冶金制品的单车使用量高。美国平均每辆汽车的粉末冶金制品使用量是19.5kg以上，预计未来几年可达到22kg，欧洲为14kg，日本为9kg，而中国的单车使用量仅为5-6kg(因中国汽车市场中部分进口汽车部件中有可能已经包含粉末冶金件，因此中国单车使用量估计略低于实际水平)，在汽车轻量节油化和工艺绿色化的趋势下，中国的粉末冶金制品单车使用量有望持续提升。目前粉末冶金行业受到汽车市场应用的驱动，未来10年技术的应用领域包括能源，医疗器械，航空航天，电气和电磁，国防以及工业和消费品，其中能源、医疗、航天将会成为三大主要应用行业。替代能源需求推动PM新应用粉末冶金技术可满足燃料电池极板的多孔结构及复合材料并有效降低成本。相关阅读 2020年全球便利店行业市场分析：市场规模将近4万亿美元行业净利润率普遍较低 2020年中国智能快递柜行业市场现状及发展趋势分析疫情后资本+利好政策双推动发展 2020年中国电梯行业市场现状及发展趋势分析房地产+旧楼加装政策双驱动市场增长 2020年中国她游戏行业市场现状及发展前景分

粉末冶金零件的优化设计

详细说明改进前的设计改进后的设计 1．应使压模中的粉末受到大致相等的压缩，并能顺利地从压模中取出模压成型的制品。在零件压制方向如有凸起或凹槽时，则粉末在压制时各部分的密实度不易一致，因此凸起或凹槽的深度以不大于零件总高度的１／５为宜，并有一定的拔模锥度 2．当由上向下压制的结构零件较长时，其中间部分和两端的粉末密实度差别比较大。所以在实际生产中，常现在其长度为直径的2.5～3.5倍，壁愈薄其长度与直径之比的倍数愈低 3．当零件的壁厚急剧变化或零件的壁厚悬殊时，零件各部的密度也相差很大，这样烧结时会引起尺寸变化和变形，应尽量避免 4．设计带有凸缘或台阶的零件，其内角应设计成圆角，以利于压制时凹模中粉末的流动和便于脱模，并可避免产生裂纹 5．尽量避免深窄的凹槽、尖角或薄边的轮廓，避免细齿滚花和细齿形因为这些结构装粉成型都很困难 6．避免尖边、锐角和切向过渡 7．零件只能设计成与压制方向平行的花纹，菱形的花纹不能成型，应避免 8．与压制方向垂直的孔（图a ）、径向凹槽（图b ）、内螺纹及外螺纹（图c ）、倒锥（图d ）、拐角处的退刀槽（图f ）等结构难以压制成型，当需要时可在烧结后进行切削加工 9．底部凹陷的法兰（图a ）、外圆中部的凸缘（图b ）不能压制成型。上部凹陷的法兰（图c ）为坯件，当埋头孔的面积小于压制面积的1倍左右，深度（H ）小于零件全高的1/4左右时，要作5°的拔梢（图d ）才可以成型

10．从模具强度和压制件强度方面的因素考虑，并从孔与外侧间的壁厚要便于装粉考虑，制品窄条部分的最小尺寸应有一定的限度 11．为了使凸模具有必要的刚度，使粉末容易充满型腔和便于从压模内取出制品，零件结构应避免尖锐的棱角，并适当增加横截面的面积 12．避免过小的公差 13．对于长度大于20mm 的法兰制作，法兰直径不应超过轴套直径的1.5倍，在可能条件下，应尽量减下法兰的直径，以避免烧结后的变形。法兰根部的圆角半径可参考右图的表，轴套壁厚（δ）与法兰边宽（b ）都必须大于1.5mm 设计阶梯形制件时，阶差不应小于直径的1/16，其尺寸不应小于0.9mm 轴套直径/mm <12 >12～25 >25～50 >50～65 >65 圆角半径/mm 0.8 1.2 1.6 2.4 >2.5 14．粉末冶金制件的端部最好不要有过锐棱角，并避免工具倒圆。倒角时尽可能留出0.2mm 左右的小平面，以延长凸模的寿命在设计粉末冶金齿轮时，齿根圆直径应大于轮毂直径3mm 以上，以减小成型中的困难 15．在很多情况下，粉末冶金零件适于代替机械加工比较困难或加工劳动量大、材料利用率低的一些零件。在某些情况下，还可以代替一些本来需要加工后装配在一起的部件需要装配的零件不需装配的粉末冶金零件 16．当把铸件或锻件改为粉末冶金零件时，将粉末冶金零件上的凸部移到与其相配合的零件上，以简化模具结构和减少制造上的困难用模锻或铸造，然后用机械加工法制造用粉末冶金法制造

粉末冶金企业名录

常务理事单位（按单位以制品、粉材、设备单位名称首字笔画排序）常务理事上海汽车粉末冶金有限公司邵健山西金宇粉末冶金有限公司刘和气广东江粉磁材股份有限公司汪南东东睦新材料集团股份有限公司朱志荣东风汽车有限公司粉末冶金厂裴学宏兴城市粉末冶金有限责任公司苏泉涌扬州保来得科技实业有限公司徐同江苏鹰球集团有限公司申承秀杭州粉末冶金研究所赵继华重庆华孚工业股份有限公司李庆安莱州长和粉末冶金有限公司李浩渊诸城源沣粉末冶金有限公司曹刚浙江中平粉末冶金有限公司郑平龙黄石赛福摩擦材料有限公司王三全力拓钛铁（苏州）有限公司王平有研粉末新材料（北京）有限公司汪礼敏吉凯恩霸州金属粉末有限公司薛志生莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司李普明朝阳金河粉末冶金材料有限公司孙志国鞍钢（鞍山）冶金粉末有限公司李鹏昌赫格纳斯（中国）有限公司宋黎辉天通吉成机器技术有限公司俞敏人宁波汇众粉末机械制造有限公司严培义宁波依司特加热设备有限公司陈文芳扬州市海力精密机械制造有限公司栾长平理事单位理事上海汽车粉末冶金有限公司邵健上海宝武杰富意清洁铁粉有限公司毕占猛山西金宇粉末冶金有限公司刘和气山西东睦华晟粉末冶金有限公司曹阳广东江粉磁材股份有限公司汪南东广东粤海华金合金材料实业有限公司刘国斌广东盁峰材料技术股份有限公司鲍仕陆天津信特恩粉末冶金有限公司苏广练

无锡恒特力粉末冶金有限公司包敢峰北京恒源天桥粉末冶金有限公司汪礼敏北京粉末冶金有限公司王小香北京北摩高科摩擦材料有限公司王淑敏东睦新材料集团股份有限公司朱志荣东风汽车有限公司粉末冶金厂裴学宏东北大学材料科学与工程学院张德良宁波金钟粉末冶金有限公司蔡健瀚兴城市粉末冶金有限责任公司苏泉涌扬州保来得科技实业有限公司徐同江苏鹰球集团有限公司申承秀巩义市粉末冶金有限公司曹西刚杭州粉末冶金研究所赵继华杭州东江摩擦材料有限公司韦佳青岛信莱粉末冶金有限公司巩国志陕西华夏粉末冶金有限责任公司杨聪兵重庆华孚工业股份有限公司李庆安重庆智博粉末冶金有限公司万兴芳重庆聚能粉末冶金有限公司骆大国重庆奥顺特粉末冶金有限公司舒明华南方粉末冶金制品有限公司曾绮雯南京东部精密机械有限公司许云灿荣成市宏程新材料有限公司马杰民莱州长和粉末冶金有限公司李浩渊晋江粉球冶金制品有限公司苏天祝诸城源沣粉末冶金有限公司曹刚浙江中平粉末冶金有限公司郑平龙浙江中达轴承有限公司张国强黄石赛福摩擦材料有限公司王三全湖南顶立科技有限公司戴煜力拓钛铁（苏州）有限公司王平山西黎城粉末冶金有限责任公司杨云岗有研粉末新材料（北京）有限公司汪礼敏吉凯恩霸州金属粉末有限公司薛志生莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司李普明朝阳金河粉末冶金材料有限公司孙志国鞍钢（鞍山）冶金粉末有限公司李鹏昌赫格纳斯（中国）有限公司宋黎辉天能吉成机器技术有限公司俞敏人宁波汇众粉末机械制造有限公司严培义宁波依司特加热设备有限公司陈文芳扬州海力精密机械制造有限公司栾长平东莞达诚精密模具有限公司温文和

粉末冶金及模具设计完整版

毕业设计（论文）题目:粉末冶金及模具设计专业:数控应用技术班成都电子机械高等专科学校

二〇〇七年六月摘要本文主要围绕粉末冶金及模具设计开展了以下几方面的研究 1、在粉末冶金技术的特点及其在新材料中的作用进行研究，重点介绍了粉末冶金在工业中的重要性及其压制步骤。 2、在粉末冶金工艺中，根据产品的要求选择金属粉末或非金属粉末为原材料来压制。 3、在粉末冶金模具设计原理方面，本文重点围绕精整模具设计进行研究，归纳、总结并提出了精整模具三个关键零部件(芯棒、模冲、阴模)。

关键词：粉末冶金粉末冶金模具精整 Abstract This text was main circumambience powder metallurgy and molding tool design to open an exhibition the following several aspect of research 1,carry on research in the new function within material in the characteristics of technique of the powder metallurgy and it,point introduction the powder metallurgy is in the industry of importance and

it inhibit a step。 2,in the powder metallurgy the craft,according to the metals powder of the request choice or nonmetal powder of product for original material to inhibit。 3,at the molding tool design of the powder metallurgy principle,this text point around Jing's whole molding tool design carry on research and induce,summary and put forward Jing the whole key with three molding tool zero partses(Xin stick,mold blunt,Yin mold)new of classification method。 Key Words:Craft and material of the powder metallurgy Powder metallurgy molding tool The Jing is whole

粉末冶金材料在汽车零件上的运用

粉末冶金材料在汽车零件上的运用汽车09-1 韩韧09241006 粉末冶金材料用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能，如材料的孔隙度可控，材料组织均匀、无宏观偏析（合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象），可一次成型等。粉末冶金制品节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好,非常适合于大批量生产。另外,部分用传统铸造和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造,因而备受工业界的重视。汽车粉末冶金零件产业发展前景展望据资料显示，2006年国内粉末冶金零件总产量为7803万吨，其中汽车用粉末冶金零件的产量已达2887.7万吨；另外，就平均每辆轻型车（包括轿车）中使用的粉末冶金零件重量的进展情况看，2006年国内每辆车平均使用3.97公斤，日本为8.7公斤，北美则为19.5公斤。此外，汽车行业现在待开发的粉末冶金零件应用部分，大体上发动机零件为16~20公斤，变速器零件为15~18公斤，分动器零件为8~10公斤，其它为7~9公斤。可以看出，中国发展粉末冶金汽车零件的市场潜力非常大。汽车工业粉末冶金零件的应用情况粉末冶金进、排气门座同步器锥环曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮机油泵主、从动齿轮减震器零件烧结铜合钢背双金属轴粉末冶金进、排气门座发动机的进、排气门座控制燃气的吸入和废气的排出，在高温下经受气流的冲蚀和气门的冲击与磨损，工作条件比较恶劣。气门座的失效主要是因磨损而导致气门座下沉量过大，气密性差，进而影响发动机功率。随着无铅汽油的大量应用，气门与气门座间的氧化铅没有了，从而使气门与气门座的冲击磨损加剧。向粉末冶金制品中的孔隙渗铜或者使用含铅的粉末冶金制品，对于应用无铅汽油的气门座能起到减磨和耐磨作用。目前新型发动机大多采用含铅和含铜粉末冶金气门座。为了提高其耐热性能，排气门座大多添加有钴。同步器锥环同步器锥环是变速箱齿轮中的一个重要零件，如该零件失效，变速箱就不能换档了，在换档过程中该零件承受冲击与磨损，同步器锥环能否满足设计要求，需进行专门的换档台架试验

粉末冶金零件的切削加工

粉末冶金零件的切削加工内容摘要：粉末冶金是一种以金属粉末为原料，用于烧结成形，制造金属摩擦材料和制品的工艺技术。目前，粉末冶金工业中主导性产品为粉末冶金机械零件和铁氧磁性材料。粉末冶金的机械零件生产主要集中在结构零件、滑动轴承、摩擦零件以及过滤元件、过孔性材料等几方面。粉末冶金是一种以金属粉末(包括有非金属粉末混入状况)为原料，用于烧结成形，制造金属摩擦材料和制品的工艺技术。粉末冶金生产的材料、零件具有质优、价廉、节能和省材等特点，被广泛应用于汽车、电子、仪器仪表、机械制造、原子反应堆、特种高性能合金制造等工业领域，用途愈来愈广泛。粉末冶金材料的产品结构大体分为粉末冶金机械零件;铁氧体磁性材料。包括永生磁铁磁性材料和软磁铁磁性材料;硬质合金材料和制品;高熔点金属材料和难熔性金属材料;精细陶瓷材料和制品。目前，粉末冶金工业中主导性产品为粉末冶金机械零件和铁氧磁性材料。粉末冶金的机械零件生产主要集中在结构零件、滑动轴承、摩擦零件以及过滤元件、过孔性材料等几方面。磁性材料则主要分为硬磁材料、软磁材料及磁介质材料3大类。软磁磁性材料生产主要为纯铁、铁铜磷相合金、铁镍合金、铁铝合金材料和制品。硬磁材料生产的主体则为铝镍铁合金、铝镍钻铁合金、钐钻合金、钕铁硼合金材料和制品的生产。而磁介质的生产主要集中在软磁材料和制品的生产。而磁介质的生产主要集中在软磁材料和电介质组合物制成的制品生产方面。随着需求的增加和产品范围的扩大，在该领域新技术的开发和利用愈来愈收到人们的关注。粉末冶金工艺制造有许多重要独特的优点，如实现净成形，消除切削加工，还有采用粉末冶金工艺制造的零件，可以在零件中有意识留下残余的多空结构，提高零件自润滑和隔音效果，另外使用粉末冶金制造工艺能够生产用传统铸造工艺很难或者不可能制造的复杂合金零件。正由于这些优点，使用粉末冶金工艺制造的初衷之一是消除所有的加工，但是这个目标还没有达到。大多数的零件只是“接近最终形状”，还需要某种精加工。然而和铸件和锻件相比，粉末冶金零件很耐磨，难以加工，这也制约了冶金粉末工艺制造的推广应用。性能粉末冶金零件的性能，包括可加工性能，不仅和合金化学成分相关，而且和多孔结构的水平相关。许多粉末冶金制造的结构零件含孔率多大15~20%，用作过滤装置的零件的含孔率可能高达50%。而采用锻造或热离子压铸的粉末冶金的零件含孔率较低，只有1%或更少。后者在汽车和飞机制造应用中正变得特别重要，因为这种材料的零件具有更高的强度。

浅谈粉末冶金材料在汽车上的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6113147779.html, 浅谈粉末冶金材料在汽车上的应用作者：赵生莲来源：《北极光》2016年第12期摘要：粉末冶金具有密度可调可使质量减轻，孔隙的阻尼作用可使振动和噪音降低，通过组成调节可实现耐热和耐磨，模具化的量产可保证性能和尺寸的一致性，特殊工艺的采用可使复杂零件的生产成为可能的优点，在汽车制造业广泛应用粉末冶金零件。关键词：粉末冶金；汽车 1引言粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，經过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金作为一种独特的零件制造技术，因其具有无切削、成本低、效率高的优点，越来越受到重视。随着全球工业化的蓬勃发展，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航天、航空等领域。汽车制造业中使用的粉末冶金零件非常多，粉末冶金零件在汽车制造业广泛被应用的原因除了其节材、省能、低成本之外，还在于粉末冶金工艺和其生产的零部件具有以下优势：密度可调可使质量减轻，孔隙的阻尼作用可使振动和噪音降低，通过组成调节可实现耐热和耐磨，模具化的量产可保证性能和尺寸的一致性，特殊工艺的采用可使复杂零件的生产成为可能。 2粉末冶金汽车零件的特点及其在汽车上的应用 2.1品种多，产量大近年平均每辆轿车使用的粉末冶金件质量大幅上升，按用途构成为：发动机41.1%、传动部31.2%、底盘16.7%、电器4.2%、燃料3.1%、车身2.2%、其他1.4%。粉末冶金结构件在汽车中的应用，常见的有带轮、链轮、齿毂、凸轮、连杆、阀座等。 2.2精度高、性能好最高精度可达0.01mm，且表面光滑，与传统研磨工艺精度相仿。用粉末冶金材料做同步器锥环，目前国内外已经有成品面世。同步器，是使在换挡中相互接合的齿轮实现同步的装置。在换挡过程中，应当使准备啮合的那一对齿轮的接合齿圈的圆周速度达到相等（即同步），才能平顺地挂上挡。否则，两齿轮齿圈间会发出冲击和噪音，影响齿轮的寿命。为了便于换挡，汽车变速器在常用的各挡间都装有同步器，使相啮合的一对齿轮先同步，而后啮合。而同步器锥环作为同步器的核心部件，是需要有高的精度和耐磨性。

粉末冶金材料学

1.粉末冶金技术的特点（优越性）能制造熔铸法无法获得的材料和制品 1、难熔金属及其碳化物、硼化物和硅化物； 2、孔隙可控的多孔材料 3、假合金 4、复合材料；5 微、细晶（准晶）和过饱和固溶的块体金属和制品；能制造性能优于同成分熔铸金属的粉末冶金材料 1、制造细晶粒、均匀组织和加工性能好的稀有金属坯锭； 2、制造成分偏析小、细晶、过饱和固熔的高性能合金；具有高的经济效益 1、少无切削； 2、工序短，效率高； 3、设备通用性好，适合于大批量生产； 2.粉末冶金材料的分类 1、机械材料和零件； 2、多孔材料及制品； 3、硬质工具材料 4、电接触材料； 5、粉末磁性材料； 6、耐热材料； 7、原子能工程材料； 3.粉末冶金材料的孔隙产生过程及其存在形态产生过程：颗粒间隙（松装粉末聚集体或粉末成形素坯）烧结形成孔隙。存在形态：开孔：与外表面连通的孔隙，半开孔：孔隙只有一端与外表面连通的孔隙，闭孔：与外表面不连通的孔隙，连通孔：互相连通的孔隙 4. 孔隙对材料性能影响的基本理论；减小承载面积；应力集中剂（减小孔隙尺寸、孔隙球化、孔隙内表面圆滑处理能有效降低应力集中，从而提高强度和韧性）应力松弛剂：裂纹遇到孔隙后被磨钝，提高断裂水平 5.哪些力学性能对孔隙形状敏感：强度、弹性模量、延伸率、断裂韧性、冲击韧性、硬度 6. 提高粉末冶金材料密度的方法：复压复烧，溶浸、粉末冶金热锻 7.固溶强化机理：晶体中有合金元素，固溶原子与晶体中缺陷的交互作用，溶质元素使基体（溶剂）金属的塑性变形抗力、强度、硬度增大，延性和韧性降低 8.影响固溶度（合金溶解度）的因素：晶格因素，相对尺寸因素，化学亲和力，电子浓度因素 9.什么是金属材料热处理?将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以改变金属或合金的内部组织结构，使材料满足使用性能要求。 10.加热奥氏体化时影响粒度的因素：加热温度和保温时间，加热速度，合金元素，原始组织 11.刚冷却时等温转变的基本类型及对应组织结构的名称共析钢等温转变：珠光体，贝氏体，马氏体；亚共析钢等温转变：奥氏体，铁素体，珠光体；过共析钢等温转变：奥氏体，渗碳体，珠光体 12.烧结钢热处理的工艺特点及注意事项工艺特点：奥氏体化温度高：致密钢为AC+30～50℃，烧结钢为AC+100～200℃，密度的要求：烧结钢密度过低（＜6.0g/cm3）淬火无任何效果，淬透性比致密钢差注意事项：(1)孔隙率＞10%易腐蚀，不能在盐浴中加热(2)表面热处理前应进行封孔处理：滚压、精整、或氮化、硫化处理 (3)加热时应气氛保护或添加保护性填料 (4)淬火介质不能用水。 13.烧结钢淬透性的影响因素：孔隙度，合金元素，氧、碳含量 14.身高结钢合金化的特点：1、孔隙的影响：密度低于6.5g/cm3，合金的强化作用很弱；2、某些强化效果好合金元素，如Cr、Mn易氧化，常以中间合金粉或预合金粉引入；3、铜和磷常用，4、烧结钢中常用的合金元素除碳外，主要有Cu、Ni、Mo、Cr、P等 15. C含量对烧结Fe-C系结构与性能的影响珠光体随C含量而增大而增大，渗碳体随C含量而增大而增大强度有极大值，塑性（延伸率、断面收缩率）单调下降；由于碳分布不均匀，一般烧结钢显微组织为：珠光体+铁素体+少量渗碳体+孔隙+夹杂 16.常见烧结碳钢显微组织：铁素体，珠光体，渗碳体 17．影响烧结碳钢化合碳含量的因素：1、石墨加入量，2、烧结气氛3、烧结温度4、烧结时间5、氧含量

粉末冶金模具设计说明书

前言材料是中国四大产业之一，它包括有机高分子材料、复合材料、金属材料及无机非金属材料。粉末冶金技术作为金属材料制造的一种，以其不可替代的独特优势与其它制造方法共同发展。粉末冶金相对其它冶金技术来说具有：成本低；加工余量少；原料利用率高；能生产多孔材料等其它方法不能生产或着很难生产的材料等优势。粉末冶金是制取金属粉末以及将金属粉末或金属粉末与非金属粉末混合料成型和烧结来制取粉末冶金材料或粉末冶金制品的技术。粉体成形是粉体材料制备工艺的基本工序。模具是实现粉体材料成形的关键工艺装备。模具的设计要尽可能的接近产品的形状，机构设计合理表面光滑，减少应力集中，避免压坯分层、开裂。模具本身要有一定的强度保证压制的次数，不易变形。粉体模压成形模具主要零件包括：阴模、芯杆、模冲。模具设计首先要厂家提供产品图，再确定成型的方式，收集压坯设计的基本参数（包括：松装密度、压坯密度、粉体的流动性、及烧结收缩系数等。）来算得压坯的尺寸。根据压坯形状尺寸以及服役条件和要求来设计出成型模具尺寸，校核模具强度。最后在用模具试压，若压坯合格，则此模具复合要求。本次课程设计之前，我们已经学习了《热处理原理与工艺》、《金属物理与力学性能》、《粉末冶金原理》、《硬质合金生产原理》等相关课程的知识。这次在老师的指导下，和同学的相互讨论，自己查阅资料，基本上懂得了模具设计的步骤和方法。相信经过这次设计后，对以后的工作会有很大的帮助。

1 设计任务本课程设计的任务是生产一批有色金属扁材拉制模坯，其形状和尺寸如下图： 1.1 产品分析由产品图可知H/D<3，因此，该产品适合单向压制。产品的斜边角度不大，因此，装粉比较容易，可用单从头压制。产品内部的斜角可直接做在芯杆上。菱角的倒角不长，可适合用上冲头压制。 1.2 材质的选择该模具生产的产品用于拉制模坯，对产品的强度及耐磨性能要求很高，再根据客户所提供的要求，综合考虑选用硬质合金材料YG8作为材质。 2 压坯设计 2.1 压坯形状设计型号 D H a b h h 1 h 2 R r e 42-14×5.9 45 20 14.6 5.9 3 3 6 4 1 1.5

汽车用粉末冶金

粉末冶金一、概述粉末冶金是一种制造金属粉末和以金属粉末（包括混入非金属粉末者）为原料，用成形烧结方法制造材料与制品的技术。广义的来说，它也包括以氧化物、氮化物、碳化物等非金属化合物粉末为原料，用成形烧结法制造材料和制品的技术。它的制品通称为粉末冶金零件或烧结零件。粉末冶金零件可分为两大类：一类是只能用粉末冶金法制造的，如含油轴承、摩擦零件、多孔性金属制品、硬质合金及难熔金属制品等；另一类是烧结零件，虽可用铸、锻、冲压、机械加工等工艺制造，但用粉末冶金制造比较经济。目前，由于粉末冶金零件的高强度化、高精度化发展以及低成本化，所以粉末冶金结构零件在汽车上的使用量越来越多。如粉末冶金链轮、皮带轮、气门座以及自动变速箱中的齿穀和锥环等零件。二、粉末冶金结构零件制造粉末冶金结构零件制造工艺有虽然有多种不同的制造工艺。它们最主要的工序都有粉末混合、成形、烧结和后续处理这几道工序。 1.金属原料的制造

目前，在烧结结构零件原材料的生产中，大多采用机械混合法生产原材料。随着世界制粉和混粉技术的发展，现可以使用由制粉企业直接供应高品质的部分合金化，完全合金化的低合金钢粉和经扩散粘结后各组元无偏析的，“开包可用”预合金钢铁粉末。由于调整了添加的润滑剂和粉末粒度分布的标准偏差，能够进行混粉处理。用这些合金粉末制得烧结材料得物理-力学性能见下表。表：预合金粉末物理性能举例 2.粉末冶金结构零件主要成形工艺分类： 1)传统粉末冶金工艺传统粉末冶金工艺生产首先将配制的高纯度的混合粉或合金化粉装于模具中，在一定的压力下压制成形，脱模后将压坯放于可控气氛的烧结炉中，在低于基粉熔点的温度下进行烧结，以使粉末之间形成冶金结合。粉末冶金材料组织中通常含一定量的可控的微小孔隙，这些微小孔隙对声与振动有阻尼作用。利用这些微小孔隙还可赋予粉末冶金制品特殊性能，诸如含浸油与固体润滑剂而具有和自润滑轴承一样的自润滑性能；可浸渍树脂而密封互相连通的微小孔隙；可熔渗熔点较低的金属或合金而增高零件的材料强度与冲击韧度；可通过水蒸气处理而增强材料的耐蚀性。通过调整粉末特性、粉末组成、压制工艺及烧结条件可将微小孔隙的数量与特性控制在一定范围之内。可控孔隙度的一种常见应用耐蚀多孔性金属过滤器。 2)温压温压工艺是目前一种制造密度7.0～7.6g/cm3的铁基粉末冶金制品的工艺。它是使用传统的成形设备，只是需要将粉末和模具加热到120～150℃进行压制。由于产品的密度提高，故可以大大的提高产品的力学性能。为保证良好的粉末流

粉末冶金汽车离合器片生产中的常见质量问题分析

粉末冶金汽车离合器片生产中的常见质量问题分析王秀飞李东生周志伟（北京百幕航材高科技股份有限公司，北京，１０００９５）摘要：本文叙述了重载汽丰粉末冶金钢背一铜基离合器片生产过程中，可能出现的各种各样的质量问题，在讨论的基础上分析，给出了解决的方法。关键词：离舍嚣片；粉末冶金；质量控制１前言随着机械能量的增大，重载汽车离合器片的摩擦材料工作温度趋于提高，由于传统的摩擦材料在工作中易发生热衰退，寿命很短，因此，粉末冶金重载汽车离合器片开始得到应用，并得到了较大的发展。但在生产过程中会产生各种质量问题，分析并解决这些问题，才能保证离合器片生产时少产生废品，保证产品的质量稳定。２生产工艺流程采用粉末冶金方法生产的离合器片，其主要生产工序如图１所示”、“，比较典型的粉末冶金生产工艺方法主要为混合料的固１粉末冶金膏台嚣片的生产＂１－艺漉程制备、压制和烧结。离合器片粉末部分的主要组成元素有ｃｕ。下面将分析生产过程中易出现的质量问题和解决办法。３常见质量问题分析３．１离合器片的外观及尺寸检测在对离合器片进行粉末冶金烧结的生产规程中，半成品（粉料、压坯）要按工序进行质量检查，成品也要经过质量检验。４８８

（１）压制件的厚度尺寸不均匀零件厚度尺寸的检查是应用螺旋测微器进行检查。为了使压坯在烧结过程中加压受力均匀，必须控制压坯尺寸与图纸要求相符。如果发生压制件的厚度尺寸不均匀，这是混合粉在加入到模腔时不均匀，又没有刮平所致；或者是压制件在装入烧结箱烧结过程中受力不均匀造成的。因此解决办法是：当混合粉料倒人压模时，要刮平粉末。在烧结过程中，要求垫板平整。（２）压制件分层裂纹其原因是压制模具的表面光洁度不高，或者压制压力选择不当，脱模过程不连续所致。或者是在混合料时加入的粘结剂不够等。可根据分析检查结果相应调整工艺。（３）氧化其原因是烧结时保护气氛干燥不够或保护气氛中含有氧；烧结箱密闭性差；烧结时中断了保护气氛；冷却时过早停止了保护气氛的供给等。当离合器片发生了轻微的氧化时。表面氧化层可在随后的机加工时磨去，如果氧化程度超过了允许值，则离合器片报废。（４）摩擦材料表面的“熔珠” 因为离合器片为铜基材料，当烧结温度超过允许温度后，铜会熔化成“小珠子“；另外添加到材料中的易熔金属（Ｓｎ）熔出多为细小的金属珠，分布在粉末层的四周”、“。若熔珠较少且细小分布时，产品是合格的；当熔珠较多且较大时，就要考虑烧结温度和烧结压力是否与技术标准一致。（５）变形离合器片在烧结时发生变形，原因在于烧结温度和烧结压力超过了给定值。温度过高，材料软化严重；当压力增大时，导致粉末片变形。（６）摩擦粉末片与钢背错位其原因在于制品在组装时不细致，或由于在搬运离合器片、装人烧结炉时受到了较为强烈的震动所引起。允许的错位量在图纸（或技术条件）上有说明。如果超出允许值则为废品。（７）其他缺陷如果离合器片上的粉末件有割裂、裂纹、凹坑等缺陷，是由于使用了不合格的压坯；压坯运输和零件组装时的磕碰，或零件出炉后的剧烈冲撞等，至于零件是否报废，以技术条件和随后的机加工能否将零件缺陷消除而定。３．２硬度值的偏离材料的硬度在成分确定之后，和材料密度（或称材料孔隙率）有重大关系，而孔隙率在很大程度上决定制品的性能，其中也包括摩擦性能。因此对摩擦制品来讲，在允许的硬度范围内，材料具有最好的摩擦性能。在一般情况下，硬度值偏高是允许的，而硬度值偏低则难以满足最终的性能要求…。硬度值发生偏离原因在于：混合料配制时的成分添加不准，导致烧结件中使基体变软的成分增多；烧结时加压不够，或零件受力不均；压力过大，使粉末层发生了压溃现象；压坯尺寸乎行度不合格等。可根据不同情况采取措施。３．３混合料化学分析不合格在测定混合料的均匀程度时，一般只选取碳、硫两种元素来分析。原因在于碳是在汽车粉末冶金离合器片摩擦材料中所添加成分密度最小的元素（以片状石墨加人）。在混合过程中，由于石墨密度较小，易飘飞，在混料筒内转动时，易浮于粉末料的表面，较难与其他粉末４８９

韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目可行性研究报告-广州中撰咨询

韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司

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目录第一章韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目概论 (1) 一、韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目名称及承办单位 (1) 二、韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目产品方案及建设规模 (6) 七、韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (7) 九、项目实施进度建议 (7) 十、研究结论 (7) 十一、韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目主要经济技术指标 (10) 项目主要经济技术指标一览表 (10) 第二章韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目产品说明 (16) 第三章韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零

部件制品生产项目市场分析预测 (16) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (18) 五、项目用地利用指标 (18) 项目占地及建筑工程投资一览表 (19) 六、项目选址综合评价 (20) 第五章项目建设内容与建设规模 (21) 一、建设内容 (21) （一）土建工程 (21) （二）设备购臵 (21) 二、建设规模 (22) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22) 一、原辅材料供应条件 (22) （一）主要原辅材料供应 (22) （二）原辅材料来源 (22) 原辅材料及能源供应情况一览表 (23) 二、基本生产条件 (24) 第七章工程技术方案 (25) 一、工艺技术方案的选用原则 (25) 二、工艺技术方案 (26) （一）工艺技术来源及特点 (26) （二）技术保障措施 (27) （三）产品生产工艺流程 (27) 韶关市大洋新材料科技有限公司年产650吨粉末冶金汽车零部件制品生产项目生产工艺流程示意简图 (27)

粉末冶金零件的金相制样

粉末冶金零件的金相制样除铸造、机械成形与机械加工等技术外，粉末冶金（P/M）技术也是制造金属零件的重要方法之一。该技术可极大减少钢锭金属的不良性能，通过混合不同金属粉末、或金属与非金属粉末，可以达到预期理想的金属性能，而采用其它方法，这些金属通常不易熔成合金。粉末加工、将其压制为有用形状、以及烧结的过程费用很高，但与锻件或铸件相比，采用这种方法最终制成的零件具有某些无可比拟的优点。主要优点包括： - 可生成精细均质晶粒结构 - 可形成复杂形状，尺寸公差精密 - 制成品表面光洁度性能优良与其它成形方法相比，花费很高的机械加工过程可得以缩减或直接除去，于是减小了碎屑损失。因此，对于小型、形状复杂，和精密零件（如齿轮、链环等）的大批量生产而言，粉末冶金技术是最经济有效的方法。而且，通过该加工技术，可制造大量特种合金，这些合金具有完全不同材料性能，如高温刚度与硬度。由碳化钨粉末烧结而成的高速切割刀具正是这样一个实例：采用粉末冶金加工技术获得许多独特的金属性能。烧结压制零件的密度影响强度、韧性、硬度等重要性能，因此，达到特定的孔隙度至关重要。为了进行工艺流程控制，需应用金相学知识以检验孔隙度、非金属杂质、以及交叉污染等。在研究与失效分析中，金相学也是一个主要工具，用于开发新产品，改进加工工艺。除化学分析外，质量控制还包括一些物理方法，以检验密度、尺寸变化、流率等。金相制样困难之处研磨与抛光下图表示正确、典型孔隙度。

解决方案：足够长时间抛光粉末冶金零件制备制造为了达到粉末金属零件的理想构造与近净成形，需对以下生产程序进行严格工艺流程控制： - 制备粉末 - 将粉末与添加剂（如：润滑剂、碳、和合金元素）混合 - 在硬质合金模具中压制粉末 - 在保护性气体环境下高温烧结（1100℃-1200℃）化学方法与雾化法是粉末制备中两种最常用的方法。化学方法将金属在低于熔点的温度下从矿石氧化物直接转变为金属粉末。例如，铁粉末制备如下：首先，直接从铁矿中提炼出海绵铁，然后，通过机械加工，将海绵铁压碎为粉末，再通过降低温度退火进一步精炼得到纯铁粉末。这种方法适宜于合金与低密度金属应用场合，如轴承。

粉末冶金国内外技术现状与市场需求

粉末冶金国内外技术现状与市场需求大力发展粉末冶金技术，积极培养核心竞争力当前我国汽车零部件企业不仅面临着跨国企业的猛烈冲击和国内企业间同质化的激烈竞争，还有上游原料成本的挤压以及下游主机及经销商不断提高的产品质量标准。而我国大多数汽车零部件企业的现状却是专业化水平低，产品开发能力弱。绝大多数零部件企业不具备产品开发能力，产品开发主要依靠主机厂，难以适应整车更新换代的要求，企业自身核心竞争力较低。由此，使得企业在不断上涨的成本压力下并不能有效的得到传导，迫使企业收益水平不断下降。面临当前困境，积极培养自身核心竞争力便成为目前企业亟需解决的问题。我们知道汽车核心零部件中，附加值较高的主要有：发动机的进排气门、发动机连杆、变速箱齿轮中的同步器锥环和油泵主从动齿轮等。而这些零部件中，主流的核心技术，便是粉末冶金技术。如：连杆是发动机上的重要零件，许多引进车型图纸上都规定有连杆的疲劳试验负荷，并要求在该负荷下的疲劳周次达到500万以上。而国内汽车发动机连杆大多采用的锻钢连杆和铸造连杆疲劳周次要达到50万以上是很困难的，因为连杆的工字筋部位均不经切削加工，细小的缺陷对连杆的疲劳寿命影响较大。而国外主流连杆主要采用粉末锻造，如：美国通用汽车公司的别克轿车，德国宝马公司BMW、GNK Sintermetals公司制造的甚至连杆达到了抗拉强度1041MPa。因此，要想培养自身的核心竞争力，当务之急必须谋动粉末冶金技术发展，以此为突破点增强国内零部件业已衰弱的竞争力。随着我国汽车市场加速增长，粉末冶金技术市场潜力凸现近几年，中国汽车业一直保持高速发展。据中国汽车工业协会的统计数据，2007年上半年，中国汽车累计产销量分别为445.67万辆和437.38万辆，同比增长22.36％和23.3％。中国已经成为世界第二大汽车消费国，第三大汽车生产国，第一大汽车潜在市场。伴随着中国汽车工业的蓬勃发展，带动了零部件市场的快速发展。2006年，中国汽车零部件企业销售收入达4035亿元。据预计，到2010年中国汽车零部件国内产值将达到7000亿元左右。与此同时，我国粉末冶金工业由于长期缺乏数量较大和附加值较高的零件需求，没有机会让粉末冶金行业发挥它特有的优势提供了良好的机遇。因此在20世纪90年代中期，用于汽车和摩托车工业的粉末冶金零件按质量计算在10年间几乎翻了一番。而用于附加值较低的农机工业粉末冶金零件则几乎减少一半。可见，高附加值的粉末冶金零件正逐步向汽车领域转移。据中国通用机械零部件协会粉末冶金分会报告，2006年中国粉末冶金零件及制品的产量增加了17.5％，达到约88000t。统计的产品类别包括铁铜基粉末冶金零件、含油轴承以及摩擦材料。其中汽车市场粉末冶金零件用量约为32000t，占37％，增长了28％；电动工具市场增长29％。未来我国汽车粉末冶金零件产品市场潜力将呈井喷增长。据资料显示，发达国家汽车制造业粉末冶金制品的用量占其粉末冶金制品总产量的绝大多数，如美国占90％，欧洲为80％，而我国目前尚不足40％。欧洲平均每辆汽车的粉末冶金制品使用量是14kg，日本为16kg，美国已达到19.5kg以上，预计未来几年可能达到22kg，而我国目前平均每辆汽车粉末冶金制品的用量却只有5kg左右。如果按年产500万辆车计算，我国全年汽车零件用钢铁粉末约2.5万吨左右，如果我国每辆汽车粉末冶金制品的用量达到欧洲水平，加上保有量汽车粉末冶金零件的更换，那么仅此一项的钢铁粉末就需要近10万吨，是当前粉末冶金总需求量的1.25倍。把握机遇，利用自身优势突破我国汽车零部件困局随着我国汽车工业快速发展，高附加值的零部件需求将加速增长。与此同时，汽车产业链全

粉末冶金日本工业标准 JIS Z2550-1983

日本工业标准 JIS Z 2550－1983 机械结构零件用烧结材料 Sinted Materials for Structural Parts 1. 适用标准本标准规定了机械结构零件用烧结金属材料。但是，这种材料都是烧结态材料。备考作为参考，在本标准中一并记入了国际单位制（SI）的单位与数值，它们都附加有｛｝。 2.种类与记号材料的种类与记号是根据材料的化学成分与机械性能来划分的，如表1所示。 3. 质量材料的机械性能、密度及化学成分如表2所示。

① 1N/mm2＝1MPa。 ②化学成分中，SMS1种相当SUS 316和SUS 304，SMS2种相当410。 ③所谓其它，是磷、硫、锰、硅等。备考：表2也适用于烧结后进行尺寸整形者。参考：（1）关于SMF种材料的硬度与热处理，各种烧结材料的表面处理，含油处理后的各项性能，作为参考值，在解说中给出。再者，关于含碳量与适用的热处理可参照解说。（2）用高纯氢中烧结或真空烧结制造的不锈钢系的质量，例如解说中所示。 4. 试验

4.1 机械性能试验 4.1.1 拉伸试验（1）试件试件是用下列方法制造的：（a）压制压坯用阴模内部的形状与尺寸（b）压坯压坯高度为4.00～5.00mm，压坯中不得有肉眼可见的分层及其它缺陷。（c）润滑方法用油布拭擦阴模内表面，或用将60g硬脂酸锌溶于1L四氯化碳中制成的溶液涂覆阴模内表面。另外，将硬脂酸锌之类的润滑剂添加于使用的粉末中，充分进行混合也可以。（d）成形成形压坯所需之粉末量依据测定质量，测定充填体积，或将粉末充满阴模后将上表面刮平来决定。成形方面，有规定成形压力和规定压坯密度二种情况。在规定压制压力的场合，一组压坯对于规定的压力变化不得大于±3%，质量方面，对于平均值的变化不得大于±2%。在规定压坯密度的场合，一组压坯对于规定的高度变化不得大于±2%，和质量方面，对于规定的值变化不得大于±1%。另外，关于压制速度，保压时间，脱模方法及一组压坯的数量，皆由当事者间协商决定。（e）烧结烧结条件根据当事者间的协定进行。但是，对于烧结温度范围，保温时间，加热—冷却条件及烧结气氛的各项条件都必须进行记录。（2）试验方法试验方法按照JIS Z 2241（金属材料拉伸试验方法）进行。 4.1.2 冲击试验（1）试件试件是用下列方法制造的：（a）压制压坯用阴模内部的形状及尺寸图2示阴模内部的形状及尺寸。