汽车发动机粉末冶金技术座谈会在京举办
粉末冶金原理简介课件
化学共沉淀法
总结词
通过化学反应使金属离子共沉淀形成均匀的金属氧化物或硫化物粉末。
详细描述
化学共沉淀法是一种制备金属粉末的方法，通过化学反应使金属离子共沉淀形成 均匀的金属氧化物或硫化物粉末。在沉淀过程中，控制溶液的pH值和浓度等条 件，使不同金属离子同时沉淀，形成成分均匀的混合物粉末。
喷雾干燥法
定义
粉末烧结是一种通过加热使粉末颗粒 间发生粘结，从而将它们转化为致由烧结和压制烧结。
烧结原理与过程
原理
烧结过程中，粉末颗粒通过表面扩散、粘性流动和塑性变形等机制相互粘结， 形成连续的固体结构。
过程
烧结过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段，其中保温阶段是粉末颗粒粘结 的主要阶段。
能源领域
粉末冶金多孔材料可用于制造 燃料电池电极、核反应堆控制 棒等能源相关领域。
医疗器械
粉末冶金材料具有生物相容性 和耐腐蚀性，适用于医疗器械 制造，如人工关节、牙科植入
物等。
粉末冶金的发展历程
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早期发展
粉末冶金起源于古代金属 加工技术，如青铜器时代 的铜合金制造。
20世纪发展
随着科技的发展，粉末冶 金在20世纪得到了广泛研 究和应用，涉及领域不断 扩大。
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粉末冶金材料性能
力学性能
高强度和硬度
粉末冶金材料通过细晶强 化等手段，表现出较高的 硬度和强度，能够满足各 种复杂工况的需求。
良好的耐磨性
由于粉末冶金材料的晶粒 细小且均匀，其耐磨性优 于传统铸造和锻造材料。
抗疲劳性能
由于材料的内部结构均匀 ，可以有效抵抗疲劳裂纹 的扩展，提高零件的寿命 。
特点
粉末冶金具有能够制备传统熔炼 方法难以制备的合金、材料纯度 高、材料性能可调范围广、节能 环保等优点。
粉末冶金技术在汽车工业中的典型应用
粉末冶金技术在汽车工业中的典型应用汽车品质的提高要求使用更多的粉末冶金零件，因而反映在粉末冶金工业产量的增加以及粉末冶金产品在汽车零件中所占的比例不断增大。
汽车上已经大量采用粉末烧结材料，据统计，日本每辆车上大约有个烧结零件美国汽车制造所用的粉末冶金材料年已经达到车，其应用范围广泛至机械零件滑动零件摩擦零件多孔材料磁性材料超硬工具材料电工材料等。
传感器芯线发动机点火系统和排气系统中。
总之，粉末冶金零件比传统锻钢零件具有多种性能优势，将使粉末冶金材料占据汽车材料的主导地位。
纯铁粉预馄合润滑剂，合金一另选程序下压制复压一下汽车中粉末冶金应用动向为了使汽车结构在设计时达到更高标准的要求，粉末冶金工艺已经被越来越多的设计和材料工程师们所研究采用，这被公认为是一种节约能源和降低成本的重要途径，粉末冶金工艺流程图如图所示。
粉末冶金产品己经被许多国内外的汽车制造商在发动机底盘等部分所广泛选用。
而且，随着各国对环境保护的日益重视。
对汽油成分的要求也越来越严格，原来在汽车上采用的耐热钢和耐热铸铁等由于不能再依赖汽油中铅成分来起润滑作用而大大降低了耐磨性，粉末冶金材料则由于集成多种金属粉末的优点，具有很好的耐磨性和机械加工性。
此外，各种粉末冶金材料伴随着电喷发动机的诞生同样得到了大量的应用，这些材料由于具有耐高温耐烧蚀和线程损失小等优点，通常应用在各种一写到巨不二成品粉末冶金技术在汽车上的典型应用烧结合金在汽车上的使用量很大，这可以降低燃料费用并且提高整车性能，金属粉末是烧结金属制品的原料，粉末金属的烧结优点很多，由于采用不同金属粉末进行混合不仅夹杂物混人少，易于调整成分，而且可以对不溶的成分加以复合，所制成的零件加工精度高，材料的不必要损耗较小。
a）气门导管支撑着高速往返运动的气门杆，位于燃烧室侧的端部暴露于高温中，它是要求耐热附己研究与开发耐磨的重要零件。
日本某公司研制出一种材料，将这挥润滑性的固体润滑成分铅及低熔点玻璃使其种材料在等固溶强化的基体中弥散，相当于在高温下具有优异的耐磨性，不仅可在无铅汽油发铸铁中的片状石墨和索氏体中的游离态石墨或由动机，而且在柴油和液化石油气发动机也可以使用一P一组成的注油孔隙，其耐磨性是普通合金铸这些优异性能耐热性耐磨性机械加工性是一般铁的一倍。
粉末冶金成形
通过烧结过程中的物质迁移和相变，使烧结体内部孔隙减小或消失， 提高其密度和性能。
致密化程度
与烧结温度、时间、气氛等因素有关，需根据产品要求进行控制。
03 粉末冶金成形的关键技术
粉末注射成形技术
定义
粉末注射成形是一种将金属粉末与有机粘结 剂混合，通过注射机注入模具中成形，然后 脱脂和烧结的工艺。
能源领域
粉末冶金技术在风力发电、核能等领 域中用于制造高性能的零部件。
粉末冶金成形的优缺点
材料利用率高，减少材料 浪费；
可生产出形状复杂、精度 高的制品；
优点
01
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粉末冶金成形的优缺点
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可通过控制成分和工艺参数制备高性能材料；
02
适用于大规模生产。
缺点
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粉末冶金成形的优缺点
生产过程中易产生粉尘污染； 制品内部可能存在孔隙和缺陷； 部分材料制备成本较高。
等静压成形技术
定义
等静压成形技术是一种利用液体介质传递压力，使金属粉末在各 个方向上均匀受压而成形的工艺。
优点
可生产高精度、高密度、高性能的产品，适用于大规模生产。
应用领域
广泛应用于陶瓷、粉末冶金等领域。
04 粉末冶金成形的材料性能
材料力学性能
硬度
抗拉强度
粉末冶金制品的硬度通常较高，可达到 HRC60以上，这主要得益于其致密的结构 和合金元素的固溶强化作用。
粉末冶金制品具有较高的抗拉强度，通常 在1000MPa以上，这与其致密的结构和晶 粒细化有关。
疲劳性能
韧性
由于其良好的力学性能，粉末冶金制品在 循环载荷下表现出良好的疲劳性能。
粉末冶金制品的韧性与其成分、显微组织 和热处理状态有关，通过合理的工艺控制 可以提高其韧性。
粉末冶金工艺简介及问题点展示课件
可制造复杂结构零件
粉末冶金工艺能够制造具有复杂内部 结构和精细特征的零件，满足高精度 和高性能的需求。
该工艺通过压制和烧结等步骤，能够 实现零件的复杂形状和精细特征的成 型，避免了传统加工方法的限制。
材料的组合与优化
粉末冶金工艺能够实现多种材料 的组合和优化，以获得最佳的性
能和功能。
通过将不同的金属粉末、非金属 粉末和其他添加剂混合，可以制 造出具有优异性能的复合材料和
压制过程中密度分布不均
密度不均的原因
在压制过程中，由于粉末的流动性、 模具的设计和压制工艺等因素，可能 会导致密度分布不均。
对产品质量的影响
密度分布不均会导致烧结后产品的性 能不均，如硬度和强度等。这可能会 影响产品的使用寿命和可靠性。
烧结过程中收缩率不一致
收缩率不一致的原因
在烧结过程中，由于温度场的不均匀、冷却速度不一致等因素，可能会导致收 缩率不一致。
通过优化原材料和工艺参数，产品性能和尺 寸精度得到显著提升。
能耗与污染明显降低
工艺流程的优化和先进设备的采用使得能源 消耗和环境污染明显降低。
生产效率大幅提高
自动化设备的引入使得生产效率大幅提升， 减少了人工成本。
成本有效控制
通过优化原材料、能源和人力成本，产品成 本得到有效控制。
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改进前的问题分析
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产品质量不稳定
由于原材料和工艺参数的波动 ，导致产品性能和尺寸精度不
稳定。
生产效率低下
传统工艺流程长，且依赖大量 手工操作，导致生产效率低下
。
高能耗与高污染
由于设备陈旧和工艺落后，导 致能源消耗大且环境污染严重
粉末冶金技术在航空发动机中的应用
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3、生产效率高：采用自动化程度高的设备，可以实现大规模生产，提高生产 效率。
1、电弧喷涂：利用电弧加热喷 涂材料，使其熔融并喷射到工件 表面
2等离子喷涂：利用等离子体加热喷涂材料，使其熔融并喷射到工件表面。等 离子喷涂可以制备出致密、均匀的涂层，特别适用于制备高性能的耐磨、耐高 温涂层。
3、激光熔覆：利用高能激光束 扫描工件表面
参考内容二
粉末冶金是一种制备材料和部件的工艺技术，通过将原材料粉末进行混合、成 型和烧结等步骤，得到所需形状和性能的致密材料或产品。高熵材料是指由五 种或五种以上元素组成的复杂合金体系，具有优异的力学性能和良好的抗腐蚀 性能等。近年来，粉末冶金在高熵材料领域的应用逐渐受到。
在已有的研究中，粉末冶金在高熵材料中的应用主要集中在以下几个方面：
然而，粉末冶金技术在航空发动机制造中的应用仍面临一些难点，如制备高质 量的金属粉末、解决烧结过程中产生的残余应力和裂纹等问题。随着科技的不 断进步，这些问题逐渐得到解决，进一步推动了粉末冶金技术在航空发动机制 造中的应用。
二、技术原理
粉末冶金技术在航空发动机中的应用主要包括粉末制备、混合、压制、烧结和 加工等环节。首先，通过粉末制备方法如雾化法、化学法等，将金属原材料制 成金属粉末。然后，将金属粉末进行混合，添加适量的粘结剂和润滑剂，形成 致密的冶金结合物。接着，将混合后的金属粉末进行压制，形成具有一定形状 和密度的生坯。
热喷涂技术的原理和特点
热喷涂技术的原理是利用高温热源将喷涂材料加热至熔融状态，以高速喷射到 工件表面，形成一层致密的涂层。热喷涂技术具有以下特点：
1、可制备高性能涂层：通过选择合适的材料和工艺参数，可以制备出具有高 硬度、耐高温、抗氧化、耐磨等性能的涂层。
粉末冶金温压技术的进展
粉末冶金温压技术的进展摘要：冶金温压成形，在得到较高致密度零件的同时，可以较铸造和锻造显著的降低原料成本，缩短零件的研制周期，具有重要的研究价值。
本文对粉末冶金温压技术进行了分析探讨。
关键词：粉末冶金；温压技术前言粉末冶金制造的零件材料利用率几乎可以达到100%，且零件具有均匀的组织和稳定的性能，可以较铸造和锻造显著的降低原料成本。
粉末冶金温压成形是用一次压制、烧结工艺，制造出高密度、高性能、形状较复杂零件的粉末冶金新技术，且适合于大批量生产。
其工艺流程为：金属粉末、润滑剂→混合→将粉末混合物加热于130℃～150℃左右压制成型→烧结→整形→制品。
铁粉温压工艺虽比常规一次压制烧结工艺的相对成本提高了20%，但比浸铜工艺、复压复烧和粉末锻造工艺降低20%、30%和80%；较铸造、锻造、冲压、机加工降低成本30%～90%[1]，广泛应用于汽车、外科工具、工业泵等的制造。
温压成形工艺首先由美国Hoeganaes公司在1994年的国际粉末冶金和颗粒材料会议(PM2TEC 94) 上公布，被国际粉末冶金界誉为“导致粉末冶金技术革命”的新成形技术。
1、温压技术虽然温压技术只是一项新技术，在近几年才取得了一些发展，但是由于它生产出来的粉末冶金零件具有高密度、高强度的特点，现阶段已经得到了大量的应用。
这项技术和传统的粉末冶金工艺不同，它可以采用特制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统，将加有特殊润滑剂的预合金粉末和模具等加热至130～150℃，并将温度波动控制在±2.5℃以内，之后的压制和烧结工序和传统工艺是一样的。
与传统工艺相比，区别点就集中在温压粉末制备和温压系统两个方面。
采用这项技术不管是从压坯密度方面来说，还是从密度方面来说，都比采用传统工艺要好很多。
在同样的压制压力下，使用温压材料比采用传统工艺不管是屈服强度、极限拉伸强度，还是冲击韧性都要高。
此外，由于温压零件的生坯强度比传统方法下的生坯强度要高很多，可达20～30MPa[2]，如此一来，既降低了搬运过程中生坯的破损率，也保证了生坯的表面光洁度。
金属冶炼中的粉末冶金技术
粉末冶金技术还可以用于制备金属粉末，如铁粉、铝粉等。这些粉末可以用于 制造各种金属制品，如零件、工具和结构件等。
粉末冶金在金属合金化中的应用
合金化原理
粉末冶金技术通过控制原料粉末的成分和比例，可以制备出 具有特定性能的合金材料。通过调整合金元素的种类和含量 ，可以优化材料的力学性能、物理性能和化学性能。
粉末冶金技术在风力发电、核能、太阳能 等领域有广泛应用，能够制备高性能的零 部件和材料。
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粉末冶金技术的基本 原理
粉末的制备
原材料选择
根据所需金属的性质和用途，选 择合适的原材料。
物理法
通过机械研磨、气体雾化、电解沉 积等方法将原材料细化成粉末。
化学法
通过化学反应将原材料分解为粉末 ，如氢还原法、化学气相沉积等。
合金制备方法
粉末冶金技术中的熔融混合法、机械合金化法和化学共沉淀 法等可用于制备各种合金材料，如不锈钢、镍基高温合金和 钛合金等。
粉末冶金在金属复合材料制备中的应用
金属基复合材料
粉末冶金技术可以用于制备金属基复 合材料，如铝基复合材料、钛基复合 材料和钢基复合材料等。这些复合材 料由两种或多种材料组成，具有优异 的力学性能和物理性能。
高强度与轻量化
粉末冶金技术能够制备高强度、轻量化的 金属零件，有助于提高产品的性能和降低
能耗。
可制造复杂结构零件
粉末冶金技术能够制造具有复杂内部结构 和精细特征的金属零件，满足各种工程应 用的需求。
环保友好
粉末冶金技术采用低能耗、低污染的生产 方式，减少了传统金属冶炼过程中产生的 废气、废水和废渣。
粉末冶金技术的快速发展，开始应用 于大规模生产和制备高性能材料。
粉末冶金技术的应用领域
铁基粉末冶金同步器锥环压制成形技术工艺及成形机理分析
机械设计与制造工程Machine Design and Manufacturing EngineeringAug.2021 Vol. 50No.82021年8月第50卷第8期DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2021.08.020铁基粉末冶金同步器锥环压制成形技术工艺及成形机理分析韩冲I,高硕2,高勇彳（1.陕西国防工业职业技术学院智能制造学院，陕西西安710300）（2.汶上县高级职业技术学校,山东汶上272500）（3.西安现代控制技术研究所，陕西西安710065）摘要:采用粉末冶金技术工艺代替传统铸造和机加工工艺生产同步器锥环，具有材料利用率高、组织结构均匀、零件制造精度高、质量轻、耐磨损等优点，同时也极大地降低了生产成本，提高了生产效率。
研究了同步器锥环压制成形技术及其成形机理，通过计算设计了同步器锥环压制成形模具，可为压制同步器锥环提供技术支持。
关键词:铁基粉末冶金；同步器锥环;压制成形；成形机理中图分类号:TF37文献标识码:B文章编号：2095-509X（2021）08-0093-04同步器锥环主要用于重型卡车变速器,其技术指标和质量对重型卡车变速器的运行质量有直接影响。
汽车行驶及换挡过程中，需通过同步器锥环的摩擦作用实现齿轮转速与发动机转速的同步，并对发动机的转速进行合理的分配，使车辆能够平稳地换挡变速。
采用粉末冶金技术制造同步器锥环时⑴，锥环坯体的压制成形是最关键的工序之一。
本文主要分析同步器锥环压制成形的工艺过程⑵，并研究其成形机理，以便更好地指导实际生产。
1铁基粉末冶金同步器锥环成形原理分析1.1成形方法研究本文研究的同步器锥环压制成形工艺属于单轴闭式钢模冷成形，即通常所说的压制成形。
压制成形的关键步骤是,首先预先设置好粉末比重,然后在V型混粉机中进行混粉，再将粉末装入模具型腔内，通过压力机压制零件,最后释放压力，取出零件。
整个压制过程包括3个主要步骤:装粉、压制成形和脱模。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。