粉末冶金的应用
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇粉末冶金的应用范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
粉末冶金的应用范文第1篇
在模具设计前，必须进行粉末冶金制品的形状设计。制品压坯的形状设计是保证产品使用要求的情况下，从压制过程(装粉、压制、脱模)、模具寿命、压坯质量等方面来考虑，并对制品图线形状作适当的修正。本文是将电动工具中原有的钢制齿轮(材料为40Cr)用粉末冶金材料代替，并针对以下内容进行了二次设计：(1) 在原有钢制齿轮齿形的基础上对粉末冶金齿轮的齿形齿廓进行二次设计；(2) 对实际啮合的粉末冶金烧结齿轮的尺寸修正；(3) 粉末冶金齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度的理论校核。
1.齿形齿廓的选择和计算
选择齿轮材料应考虑如下要求：齿面应有足够的硬度，保证齿面抗点蚀、抗磨损、抗咬合和抗塑性变形的能力；轮齿芯部应有足够的强度和韧性，保证齿根抗弯曲能力。此外，还应具有良好的机械加工、热处理工艺性和经济性等要求。在齿轮传动机构的研究、设计和生产中，一般要满足以下两个基本要求：
1.传动平稳—在传动中保持瞬时传动比不变，冲击、振动和噪音尽量小。
2.承载能力大—在尺寸小、重量轻的前提下，要求轮齿的强度高、耐磨性好及寿命长。
由于螺旋锥齿轮与直齿锥齿轮相比，在使用上有如下优点：
1）增大了重迭系数。由于弧齿锥齿轮的齿线是曲线，在传动过程中至少有两个或两个以上的齿同时接触，重迭交替接触结果，减少了冲击，使传动平稳，降低了噪音；
2）由于螺旋角的关系，重迭系数增大，因而负荷比压降低，磨损较均匀，相应的增大了齿轮的负荷能力，增长了使用寿命；
3）可以实现大的传动比，小轮的齿数可以少至五齿；
4）可以调整刀盘半径，利用齿线曲率修正接触区；
5）可以进行齿面的研磨，以降低噪音、改善接触区和提高齿面光洁度；
6）在传动中产生的轴向推力较大，所以对轴承要求较高，在传动机构中需选用适当的轴承。
由于上述特点，所以螺旋齿锥齿轮常用于圆周速度较高，传动平稳和噪音较小的传动中。
通过和直齿锥齿轮的比较，本设计采用螺旋锥齿轮。计算采用的是等高齿锥齿轮，即从齿的大端到齿的小端齿高是一样的，这种齿轮的面角、根角和节角均相等。这样设计不仅减少了大部分的计算，而且对于模具的设计和压制来说更为有利。螺旋锥齿轮齿形参数直接影响齿轮的承载能力、轮齿刚度和传动的动态特性，各参数相互影响、相互制约，其选择的原则是：由各参数确定的齿形，应保证轮齿有较高的弯曲强度和接触强度，最好符合等强度的设计原则。轮齿在啮合时，要求传动平稳，无齿形干涉现象。齿形形状要力求简单以便于制造。
1.主、从动锥齿轮伞齿轮齿数的选择在选择齿数时，应尽量使相啮合的齿轮的齿数之间没有公约数，以便使齿轮在使用过程中各齿之间都能互相啮合，起到自动磨合的作用。同时，为了得到理想的齿面重叠系数，大小齿轮的齿数和应不小于40。
2.齿面宽F 的选择对于等高齿锥齿轮来说：在“奥利康”制等高齿锥齿轮上，由于其延伸外摆线的曲率变化比弧齿锥齿轮的圆弧齿线大，因此，齿面宽不宜过大。一般可取F=(0.25 ~ 0.30)A0，A0 为节锥距。
3.螺旋角β 的选择汽车主减速器锥齿轮的螺旋角多在βm=35~40°范围内。为了保证有较大的mF 使运转平稳、噪音低。依据经验选βm2=36°。
4.法向压力角α 的选择大压力角可以增加轮齿强度，减少齿轮不产生根切的最少齿数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角使齿顶变尖及刀尖宽度过小，所以在轻负荷工作的齿轮中一般采用小压力角，可使齿轮运转平稳，噪音低。对于本设计中的“奥”制齿轮采用的齿面平均压力角α=17.5°。论文参考网。
5.齿顶高系数及顶隙系数齿顶高系数取ha*=1；顶隙系数C*=0.25。
2.实际啮合的粉末冶金烧结齿轮齿形的修正及校核
压坯密度对于提高和稳定烧结制品的强度与尺寸精度十分重要。为使压坯密度均匀，顺利脱模，结合齿轮设计的特点，对齿形以下几部分进行了改进：
a.为了增高齿的强度和降低噪声，同时考虑到实际当中齿形模冲加工的特点，对齿轮的齿顶和齿根的齿形进行了修正。
b.一般压制成形都是沿着压坯的轴向进行的。而制品中径向(横向)的孔、槽、健、螺纹和倒锥，通常是不能压制成形的，需要在烧结后用切削加工来完成的。论文参考网。但本齿轮的键槽是轴向的，并不影响压坯的脱模。
c.从节省原料和不影响安装的角度考虑，把原来的三个定位凹坑改成花键式，而且不影响脱模，且能节省原材料。
通过对改进后的齿形进行载荷计算和齿面接触强度的理论校核，结果说明所设计的齿形参数能够满足服役要求。
3.齿轮模拟台架试验
将上述材料的大齿轮，分别在100℃、200℃和250℃回火，硬度分别为HRC43~45、HRC38~40、HRC30~32；之后装机进行实验，对磨件为40Cr钢，硬度HRC48。台架试验记录结果：
第一套齿轮(硬度HRC43~45)：经装机试验当试验到1.5h时，出现声音异常，拆机检查，小齿轮打崩二个齿，但大齿轮完好；换上钢制的小齿轮，淬火硬度HRC42~43，经测试10h，机器正常，拆机检查，磨损正常，即进行第二个项目测试 (空载实验) 55h，拆机检查，一切磨损正常，(其中换了一个转子，碳刷3副)；之后进行模拟实验，运转到10.5h时，机器冒烟，烧机，停止测试，拆机检查发现，前轴承爆裂，定转子烧毁，大齿轮打崩一个齿，小齿轮磨损比大齿轮严重。经分析原因：大齿轮打崩是因为前轴承爆裂，而造成转子乱跳而产生的，是意外发生的现象，并非齿轮强度问题所造成的，所以其材料可以继续试验。
第二套齿轮(大齿轮硬度HRC38，小齿轮HRC42(材料 40Cr)：进行模拟试验运转16h时转子烧毁，拆机检查，齿轮磨损正常，换转子继续进行，运转26.5h时电机烧毁拆机检查，齿轮磨损正常。换电机继续进行，运转7.5h时电机烧毁拆机检查，齿轮磨损正常。再换电机继续进行运转12h时电机烧毁拆机检查，齿轮磨损正常。换电机继续进行，运转17h时电机烧毁，拆机检查，齿轮磨损正常。论文参考网。再换电机继续进行，运转15h电机烧毁，拆机检查，齿轮磨损正常。停止试验。
第三套齿轮(硬度HRC30~32，小齿轮HRC35，大小齿轮均为粉末冶金材料)：经装机试验，通过工况测试，磨损正常；第二个项目测试 (空载实验) 30h时，大齿轮小齿轮磨损严重，停止测试。结论：硬度太低而造成磨损。在本测试条件下，渗碳烧结齿轮材料耐磨性优于意大利和40Cr材料；在本测试条件下，改进后齿形传动平稳，降低噪音；由此可以认为，本课题研制的新材料和完成的齿轮齿形设计能满足电动工具的使用要求。
【参考文献】
[1]李华彬,何安西,曹雷,扬健,李学荣.Cu/Fe复合粉的性能及应用研究[J].四川有色金属, 2005,(01).
[2]程继贵,夏永红,王华林,徐卫兵.聚苯乙烯/铜粉温压成型的研究[J].工程塑料应用,2000,(06).
粉末冶金的应用范文第2篇
关键词：湘南地区；信息技术；企业；规模经济
一、在生产管理中应用
主要是进行生产观念、生产计划、流程控制和生产决策过程的创新。湘南地区企业使用适合自身条件的生产管理系统，使企业在组织生产活动时，能够科学合理地投入各种资源，通过生产管理系统，可对企业生产管理活动进行有效管理，并可根据实际情况不断进行完善，使之更适合自身需要，能够适时适地投入适量生产力要素，进行科学合理生产。这其中涉及到信息技术的许多方面，如遥感技术、通信技术、计算机智能化技术以及自动控制技术等，并通过信息技术的不断创新，特别是信息系统技术和互联技术，使得企业进行生产计划、产品开发、产品设计、生产制造及营销等一系列活动构成一个完整有机系统，使企业生产与经营之间的内在联系更加紧密，并互相渗透，朝着一体化方向发展，从而使企业管理更加有效，能够更加灵活地适应环境变化。信息技术的应用，不仅提高企业的生产速度，而且通过信息系统提高了整个生产作业系统的工作效率、效能，包括提高速度、降低成本、提高准确度、提高质量、提高服务水平、辅助决策等，以此形成产品、服务的竞争优势，这对企业规模经济发展奠定基础。
二、在营销管理中应用
湘南地区企业借助于信息技术进行营销管理，突破以往的营销理念、方式和规模，有效提高了企业市场营销信息处理速度和决策能力，使企业营销管理更加有效，从而降低交易成本、减少库存，提高交易速度、规模和效益。
在营销手段上，扩展企业传统的营销手段，通过信息技术、网络技术，使企业、厂商、客户、其他相关部门等之间的业务往来通过信息网络技术实现，方便地传递各种规格的文件，交换所需的营销的信息；使用电子订货系统使企业方便地获得订货信息；通过互联的计算机信息系统，企业可动态地获悉各地市场、各分销处、各个客户及各类产品的销售、存货、回款等情况，及时对企业营销策略进行调整；利用计算机网络进行广告宣传，接受订货等，为消费者提供个性化服务要求的商品和服务，并且可以采用调查抽奖法、注册中奖法、会员优惠法等激励措施，使访问者能及时获得有价值的信息，使访问者访问的次数、频率提高，对被访问的公司的忠诚度也随之增强。
企业的营销管理，在内部使用基于内联网的营销管理系统，包括库存管理系统、销售系统等。在外部，主要是应用基于外联网的营销措施，一般有：设立网站，进行信息交流；在网站上开设有关售后服务、技术指南、问题解答等咨询服务；进行网络贸易管理，让客户可以在网上订货、设计产品、支付等。对于企业客户，建立客户信息资料库和销售产品信息资料库，并同时应用于以上各信息系统中，便于客户管理与跟踪、市场客户定位和个性化客户服务。
三、在财务管理中应用
在信息经济时代，基于互联网的财务管理信息系受到湘南地区企业的欢迎。现在，许多企业主管、经理们在企业外面工作活动时，要用到企业内部的许多适时的财务信息，就可以充分发挥信息技术作用，只需通过互联网，便可达到与在企业内部开会一样的效果，商讨、获取相关资料信息。企业内部还将有关财务信息输入电子公告板，即时传达到各分公司，各分公司也一样能从公告板上获取所需的其他部门的信息，了解每日各地分公司的营业状况与供货状况，完成订货与财务清算，为企业的重要决策提供依据。
四、在人力资源管理中应用
为了管理复杂环境下多样的、重要的人力资源，湘南地区企业广泛应用人力资源信息系统进行管理，帮助管理者解决人力资源问题，为高层管理者提供战略计划信息和决策依据。
在开发应用这些系统时，一般先建立职员信息资料库，并将它与其他信息系统进行集成，更能促进系统有效地运行，如工资系统、业绩系统等，充分调动职员的积极性、主动性和创造性。使人力资源管理从传统的从属地位、事务性静态管理转变到战略性、前台式、动态的管理。如，企业内部的人事流动、晋升、培养等，可从信息资料库中对职员的教育程度、培训情况、工作表现、专业技能等进行分析，从而发现潜在的合适人选，减少“大材小用”，“小材大用”的情况出现，以便进一步培养发展，使企业人才资源得到合理有效的使用；企业员工的招收，可利用网络远距离获取相关信息并加以分析、评价和反馈，再进行录用、培养、考核、分配等。
随着信息技术的高速发展，虚拟企业和虚拟组织将不断出现，员工甚至可通过互联网在家办公，完成工作任务，一个员工也可同时为几家企业工作，届时，互联的人才资源信息系统的应用将会更有利于湘南地区企业人力资源配置。
五、在组织结构优化中应用
传统管理组织结构是金字塔型，存在组织层次过多、信息的渠道过长、反应迟缓、各职能部门相互隔离、各级之间的信息常常扭曲、失真等弊端。而信息技术的应用则使湘南地区企业的管理层次较少，以网络型的扁平化组织结构代替多层次的垂直型组织结构，提高了信息传递的效率和工作效率，加强了部门之间的相互沟通，提高了企业的决策速度和整体的反应灵敏度，从而使企业能够迅速抓住市场机会。这些应用，都需要对信息资源进行采集、录入等。通过信息系统对这些信息资源进行加工，得出新的有用信息，为企业管理实践服务；将信息直接通过计算机程序，生成可以在网络中方便查询与检索的数据库文件，方便信息的传输和再利用等。这个阶段应用，主要是要通过信息系统的应用、创新来带动企业管理的创新、优化，力求利用信息技术提供实时、准确、共享和互动的信息，来明确和优化企业的各项管理流程，达到降低业务成本和提高工作效率、增加收益的目标。
六、在战略管理中应用
面对变化莫测、激烈竞争的市场，信息技术的发展影响着湘南地区企业战略的制定、规划、实施、评价和修正等。
一是信息技术使企业快速方便地获取外部环境信息，及时分析企业所面临的机会与威胁，实现战略调整与转移。运用信息技术使企业对其所处的产业环境、行业吸引力、盈利水平做出快速、准确的分析，从而及时地调整经营战略，有力地采取紧缩战略、稳定战略或发展战略等，及时地投身于优势产业中去。二是信息技术使企业发现内部优势与弱势，培育企业核心能力。企业的竞争优势的根源在于组织内部，只有良好的内部运转管理，才能使企业具备竞争优势。
七、在企业文化中应用
在信息技术广泛应用的今天，湘南地区企业文化的内容及其传播方式都发生了很大的变化。
现代企业文化强调：协同与创新、共享与利用、竞争与联合并存。在传统企业中，这是一对难以调和的矛盾，而高度发达的信息技术，特别是网络技术将赋予个体更大的权力和空间，人与人之间的关系将主要是资源互动关系，组织将不再会冻结个性，而是将激发人的潜能。另外，虚拟企业的出现，使各个独立的企业组成网络联盟，使企业能运用自身最强的优势和有限的资源，最大限度地提高企业的竞争力。这种通过联盟、合作来形成竞争优势的新观念打破了传统“有你无我，势不两立”的竞争观念，减少了企业内耗，充分利用各种可用资源。
企业利用信息技术将本企业在生产经营活动中的各种行为规范、群体意识、价值观念及员工的优秀事迹、优良传统和作风，通过文字条例信息在企业中显性化，以便将企业的精神文化、制度文化和物质文化融为一体，形成特有的企业文化，并利用企业信息网络进行有意识地倡导、宣传和发扬，使这种管理理念根植于企业全体员工中，贯彻到实际行动上，增强企业的凝聚力，培养员工积极向上、勇于开拓的企业精神。
八、在企业管理方法中应用
信息技术发展使湘南地区企业管理涌现出许多新的管理方法。如在企业经营预测、决策方面有：回归分析法、运筹分析法、决策树法、投入产出法、德尔菲法、时间序列分析法等；在人力资源管理方面有：X理论、Y理论、X+Y理论、Z理论等；在生产管理方面有：计算机辅助设计/制造、计算机集成制造系统、智能化控制系统、柔性制造系统、虚拟开发制造系统、资源计划系统等；在质量管理方面有：IS09000系列质量体系认证、全面质量管理、零缺陷管理等；在设备管理方面有：设备更新选择、全员设备管理、动态规划、故障分析法等；在企业财务管理方面有：投资成本效益分析、量本利分析、现值分析、投资回报分析、投资风险分析、投资组合分析等。这些管理方法的产生、应用与现代管理信息技术息息相关，它们与数据处理系统、电子数据交换系统、计算机模拟系统、决策支持系统、专家系统等相结合，在企业管理中发挥了更大作用。
九、在企业集成化管理中应用
当企业对信息技术的应用达到了较高水平时，企业需要集成化管理。同时，还要通过互联网使众多的企业能进行结盟、交易和业务协同，充分利用互联网提供的信息共享和实时交互，完成协同式的商业运作，减少中间过程。为了实现企业集成化管理，企业规范了内部基础管理，通过信息化的手段实现了基本管理流程。整个大系统下的子系统的信息交流灵活、互为共享，同时又互为制约。
企业在集成管理内部资源的同时，还充分利用外部资源，对客户、市场、供应商、同行进行跟踪、联系甚至是联盟，以提高对市场变化的反应灵敏度，从而获得领先的地位和竞争优势。实现企业间的供应链管理、客户关系管理等。
结语：正是信息技术在湘南地区企业的深入化应用，促使企业不断提高自身管理水平，强化企业的合纵连横，企业规模经济发展水平和效益逐步提升，产业协同与创新得到落实，整个湘南地区经济得到可持续发展。
参考文献：
粉末冶金的应用范文第3篇
关键词：粉末冶金 温压工艺技术与发展 。
引言：近十年来,粉末冶金工业发展迅速。1989～1999年中国大陆与世界铁基粉末主要生产地区的铁基粉末年发货量比较。铁基粉末的市场需求在总体上有明显的增长,特别是北美市场已保持了连续9年的高速增长。日本虽然受到国内长期经济不景气的拖累,但铁基粉末的产量仍然较高。中国大陆的铁基粉末产量缓慢增长。1994～1998年亚洲部分地区粉末冶金件的年产量。1997年亚洲金融风暴令日本和韩国的粉末冶金工业蒙受挫折,但在中国(包括大陆和台湾省),粉末冶金制品的产量明显增长。
粉末冶金制品的用途广泛,但主要用于机械零件,其中以铁基材料为主。过去十多年,全球粉末冶金制品大部分用于汽车工业,一直占粉末冶金件的70%左右。目前,每部欧洲汽车中约有7kg重的粉末冶金件。而每部美国汽车中粉末冶金件重达16kg[1],相对于1991年的10kg增幅超过50%。各大汽车制造商预言,未来10年每部汽车中将有重达25kg的粉末冶金件,美国汽车中或许更高。因此,在未来10年,汽车工业仍将是推动粉末冶金工业发展的主要动力。高性能铁基粉末冶金件已普遍用于传动装置、发动机、通用机械和工具等产品,其市场前景非常广阔。
一温压技术的特点
基于安全和耐用等理由,对汽车零部件的性能要求很高。近年我国快速发展的汽车工业必然会带动高性能粉末冶金材料特别是铁基材料的发展。因此,开发高性能特别是高力学性能的粉末冶金材料,是粉末冶金的发展方向和研究重点。提高粉末冶金材料的密度,是实现这一目的的最有效途径。
传统一次压制，一次烧结生产的铁基粉末冶金制品,其密度一般在7 1g/cm3(相对密度约90%)以下,力学性能远低于同类材料的全致密件。生产高密度、高性能粉末冶金件一直是粉末冶金行业追求的目标之一。在众多的高密度粉末冶金生产方法中,温压是最为经济的一种新工艺。温压技术在90年代中期发展成熟并成功用于工业生产。
温压工艺是在传统粉末冶金工艺的基础上改进而来。工艺过程是将混有温压专用剂(和粘结剂)的粉末加热至130～155℃,然后在加热到上述温度的模具里压制成形。与传统工艺相比,温压成形的压坯密度约有0 15～0 30g/cm3的增幅,对于提高粉末冶金制品的性能特别是力学性能具有重要作用。温压工艺的特色是工艺简单、成本低廉,在传统的粉末冶金设备上稍加改装,经一次温压压制，一次烧结即可生产出高密度、高性能且质量稳定的产品,其密度可达7 45g/cm3[9],经复压复烧更可高达7 65g/cm3
在比较了以温压工艺和传统复压复烧工艺生产齿轮的成本。在零件性能相当的情况下,温压生产的成本比复压复烧生产的成本低10%左右。温压能以低于复压复烧的成本生产出性能相当的产品。值得注意的是,其产品在某些方面可以和锻造产品相竞争。温压工艺成本低廉、产品密度高而均匀、力学性能优越,兼有弹性后效小、脱模力低等工艺特点,其生坯强度超过20MPa[10],可在烧结工序前作机加工处理,以节约机加工工时和减少刀具磨损。
二 温压技术发展现状
自1994年温压技术的成果被正式公布到1996年年底为止,在短短的两年时间就有大约36种温压产品在批量生产或准备批量生产,其中包括重达1 2kg,用在福特卡车变速箱上的转矩涡轮毂。国外多家公司也利用温压技术开发出高密度、高强度的斜齿轮。温压工艺除使齿轮整体密度增大外,齿的密度也大为增加,使齿的强度提高约30%,从而省去了用滚压工艺来局部提高齿部密度的工序。日本日立粉末金属公司采用温压技术生产粉末冶金小节锥半角斜伞齿轮,成功取代过去以机加工锻钢坯的昂贵生产工艺[19]。法国以温压技术为汽车工业制造了使用性能与锻造和粉末锻造相近,但成本较低的连杆,表明了温压技术有了重大突破,该公司计划到2002年生产350～600g重的各种连杆1500万件。瑞典采用温压工艺共同开发出一种用于重型卡车变速器的大型零件。该零件长期以来都是用精密锻造或粉末锻造方法生产的。由此可见,温压工艺具有工艺简单和较高性能价格比的优势是完全可以和锻造工艺竞争的。
在国内,引进温压工艺的粉末冶金零件生产厂有宁波东睦粉末冶金公司和扬州保来得工业有限公司。两家工厂都是从国外引进技术、生产线与购买专用温压粉末进行生产。 三 温压技术的发展及在我国的应用前景
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,因此我国粉末冶金工业基础较为薄弱,一直都未受到重视。1989年粉末冶金轴承占我国粉末冶金零件总产量的60%(质量分数),其中大部分是低附加值的普通轴承。90年代中期,汽车工业发展较快,为高性能铁基粉末冶金件的生产发展提供了良好的机遇,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。与此同时,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。由此可见,发展高性能粉末冶金零件是大势所趋。目前,国产轿车只维持在年产几十万辆的水平,预期到2010年将会达到年产100万辆左右。届时,对高性能铁基粉末冶金件的需求将会达到万吨以上。这无疑是发展我国粉末冶金工业的一次难得的机遇。根据对我国粉末冶金零件市场的预测,在2000年生产规模的基础上,粉末冶金零件在各行各业的应用都将有所增长。到2005年,摩托车行业和小型制冷压缩机行业将有40%的增幅,而汽车行业的预期增幅更达70%。目前,国产汽车平均每辆使用3～6kg粉末冶金零件,而国外则多达16kg,两者的差距反映出我国粉末冶金工业相对比较落后。但是,随着中国汽车工业迈向大规模生产,这一差距将很快缩小。以桑塔纳轿车为例,每辆用粉末冶金件仅15种,重3kg,而去年投放市场、以美国技术生产的别克轿车则每辆用粉末冶金件35种,重12 5kg。从生产普通粉末冶金件向生产高性能粉末冶金件过渡不是一朝一夕的事,特别是为汽车提供零件不是接了订单就能组织生产这么简单,必须通过一连串的试验、试制、台架试验、装机试验、定型、批量生产等相当长的过程。尽管未来汽车用粉末冶金件大量需求,但在国内推广温压技术的工业化还有不少困难。除少数几家拥有雄厚财力和技术实力的大型粉末冶金厂外,一般生产厂是不太可能投入大量的资金进口昂贵的温压设备和专用粉末。因此,温压技术的国产化非常重要。 性能优良、质量稳定的粉末是高性能粉末冶金工业的基础,我国的铁基粉末生产无论在产量、性能或质量的稳定性等方面都与世界发达地区有着明显的差距。适用于生产高密度、高性能零件的雾化铁粉其产量长期偏低,90年代以前年产量一直徘徊在几百吨,1995年起开始快速增长,目前雾化铁粉的产量已占铁基粉末总产量的1/4左右。雾化铁粉的年产量节节攀升,充分说明我国铁基粉末冶金件的产品结构正向高性能方向发展。目前,温压专用粉末尚未有批量生产。如果完全依赖进口,不但成本高昂,而且还将制约粉末冶金产品的自主开发。因此,大批量生产压缩性能优良和质量稳定的铁粉和预合金粉末,并研制适合我国国情的温压专用粉末加热装置是当务之急,以免过分依赖昂贵的进口产品。可喜的是华南理工大学已成功开发出有自主知识产权的温压专用粉末及其加热装置,为温压原材料及设备的国产化打下了基础。 目前,对粉末冶金结构件的密度要求一般在7 0g/cm3以上,有些甚至高达7 6g/cm3。而温压成形正好是生产密度此范围零件的工艺。我们可以利用温压技术只需较小成形压力等优点开发较大型的零件。我们亦可以利用温压成形的零件具有较高力学性能的优势,在免除诸如热处理等后续工序的基础上生产强度达800MPa以上、精度达IT6～IT5的粉末冶金零件以增强粉末冶金零件的竞争力。 德国在温压工艺的基础上,开发出一种称为“流动温压工艺”的技术。通过加入适量较微细的粉末、加大及调节剂的含量以提高粉末的流动性、填充能力和成形性,可以制造带有垂直于压制方向上的凹槽、孔和螺丝孔等制件。制造此类粉末冶金件过去一直被认为是非常困难甚至是不可能的,利用程控压机复杂和精准的动作也只能生产出较为简单的此类零件[32]。该工艺不但适用于铁基材料,还适用于诸如钛等其他材料。由此可见,温压工艺具有非常广阔的发展前景。目前,温压技术还远远没有发挥出其潜在的和应有的作用,其发展前途是不可低估的。 利用计算机进行温压成形过程的模拟是提高产品开发效率的有效工具,可充分利用温压的优点开发新零件或重新设计零件,扩大粉末冶金件的应用,并突破只凭经验摸索的瓶颈,大量减少试验次数,缩短产品开发周期,使企业能更快速地对市场作出反应。高密度、高性能零件是未来几年的高增长点,掌握此方面的技术对夺取潜在的市场具有积极意义。 利用粉末冶金技术开发无需油脂的耐磨件,以适应某些特殊行业的要求,如纺织机械等行业。在纺织机械和缝纫机上的某些零件,目前是采用复压复烧法生产,其密度达7 5g/cm3,抗拉强度达500MPa[33]。这些产品的性能正好是温压工艺所能达到的范围,问题是产量的大小,因为粉末冶金的低成本是建立于大批量生产的基础上,所以开发非汽车用的粉末冶金零件还要耐心地解决有关问题。所幸我国市场庞大,以缝纫机为例,1995年的产量就达970万台。只要不发生恶性竞争,开发非汽车用零件是大有可为的。 大力发展和推广温压工艺这种低投入、低成本的高密度粉末冶金生产技术,能为我国粉末冶金工业在新世纪里挤身国际市场打下坚实的基础。我国的汽车工业目前还处于初级发展阶段,在未来的十多年里随着汽车工业的发展,一定能提供一个庞大的市场消化我国粉末冶金工业为国产汽车研制的高性能粉末冶金件,形成一个以市场带动新技术,又以新技术开发新产品、开拓新市场的良性循环。
四 结束语：
国外温压技术从实验室到产业化大致用了5年左右的时间。与其它先进技术相比，温压技术产业化的速度是快的。其中一条成功的经验是，该技术从一开始就是以“研究―企业集合”的面貌出现的。粉末冶金工艺人员、压机制造商、化工、化学研究人员，组成一个集合体来突破技术的各个环节。在这方面行业协会或学会应当发挥更大的作用。 温压技术产业化的根本出路在于，真正理解和掌握温压―烧结工艺系统的各个环节，在有可能持续发展的骨干粉末冶金企业的牵头和带动下，组成一个各方均可受益的粉末、制件、压机、化工厂商和研究团体的“研究―企业集合”体，以典型的温压系列产品开拓钢铁粉末内冶金高密度、高强度零件的新市场。
参考文献：
粉末冶金的应用范文第4篇
该书的特点之一是内容非常翔实,涉及温压成形技术诸多关键工艺环节的技术细节。例如,在第二章中,作者细致地介绍了温压粉末原料的基本要求、常用温压粉末及其性能,温压剂的选择、配比和加入方式对温压粉末性能的影响;在第三章中,详尽介绍了温压成形的各影响因素及其对成形密度的影响规律;在第六章中介绍了温压成形坯的不同烧结工艺对温压烧结体密度、强度、硬度、韧性等的影响规律。全书对不同的技术和工艺方法所能达到技术指标和工艺可实现性进行了全面对比分析,为读者在科研和生产实际中提供了有较强针对性的指导。
特点之二是在内容阐述上条理清楚、深入浅出,把复杂的理论模型和繁多的数学公式去粗取精,简练地表述给读者。金属粉末温压成形致密化过程中,金属粉末的、移动、摩擦、变形、磨损的行为和规律非常复杂。相对于致密金属材料的研究理论基础来说,对粉末这种复杂非常连续体的材料非线性、几何非线性和边界条件非线性,以及力学模型求解的研究还不成熟,对温压致密化的主导机制的认识也尚无定论。《金属粉末温压成形原理与技术》一书中,李元元教授在简要概述了国内外学者在温压成形致密化过程方面的主要研究成果和学术观点的基础上,重点介绍了温压致密化的唯象分析和功效分析,热弹塑性力学问题的基本方程和相关本构关系,温压数值模拟的各种流动应力模型。
特点之三是先进性。《金属粉末温压成形原理与技术》一书不仅介绍了温压技术的基本原理和方法,而且介绍了国内外许多科研和生产的最新成果和研究进展;不仅对金属粉末温压成形技术的发展历程作了完整清晰的回顾,介绍了国内外的成功应用实例,而且对金属粉末温压成形技术作了全面的发展展望,即温压技术主要朝着两个方向发展:适用材料体系向多方向拓展和工艺过程向纵深方向延伸。
特点之四是实用性。本书知识面很广,基本涵盖温压成形工艺及设备方面的全部内容,还比较系统地介绍了新近迅速发展的金属粉末温压过程的有限元数值模拟技术,介绍了典型温压零件的数值模拟过程及模拟结果,并与实际试验结果进行了对比分析。对于已经从事粉末温压成形的研究和技术开发的读者,可以根据自己的实际工作需要,查阅相关章节,了解有关原理、技术和应用等方面的内容;对于希望对温压技术有所了解的读者,通过比较系统地研读全书,会对金属粉末温压成形技术从适用范围、工艺技术环节及要求到温压成形件的加工等全工艺流程和相应的工装设备有比较清晰的整体认识。
李元元教授所领导的研究梯队的科研成果在该书中得到了全面的展示,本书中的每一章节都有作者自己的研究成果。由于金属粉末温压成形技术的基础理论涉及热力学、传热学和烧结理论等多学科的交叉,著述一本该领域的专著难度很大,在该书出版之前尚没有此领域的专著出版。
1994年,在加拿大多伦多举行的PM2TEC94会议上,美国Hoeganaes公司公布了其开发的一项高密度粉末冶金零件的生产新技术――Ancordense温压工艺。温压技术被认为是进入20世纪90年代以来粉末冶金零件生产技术方面最为重要的一项技术进步,于1995年获得美国粉末冶金协会的新技术新发展功勋奖,Hoeganaes公司也因在温压工艺方面的开创性成就而荣获1996年度MPR最高荣誉奖。温压工艺自问世之日起便以其经济上可行、产品性能优异而引起轰动,有望发展成为21世纪最有前途的零部件绿色制造技术之一。温压技术很好地满足了制造业结构调整、产品升级的需求,和材料加工技术朝着高性能、低成本、低能耗、短流程、高效率和净终成形的方向发展的需求。
温压成形是通过改进传统的粉末冶金压机,采用专门的粉末加热、粉末输送和模具加热系统,将混有温压专用剂/黏结剂的混合粉末加热到一个特定温度(一般130～150C)进行压制,再用传统的烧结工艺进行烧结,以获得较高产品密度的工艺技术。粉末冶金温压成形技术能以较低的成本制造出较高性能的粉末冶金零件,在性能与成本之间找到了一个最佳的结合点。
经过10余年的发展,包括世界著名的美国Hoeganaes公司、德国Linde公司、瑞士Sinterwerke AG公司、加拿大Quebec Metal Powder公司以及中国台湾的保来得公司在内的国内外多家单位已建立了70余条温压生产线并投入运行,200多种温压零件获得大批量生产,温压技术正在制造新的越来越多的标志性产品。采用温压技术开发出高密度、高强度和高精度的粉末冶金结构零部件,将带动汽车、摩托车、电动工具、家电、办公设备等行业零件制造技术的发展,市场前景非常广阔。在我国,深入研究和大力发展温压成形这种高性能低成本的粉末冶金生产技术,对提高我国粉末冶金产品的档次和技术水平,赶超世界先进制造水平具有重要的现实意义。
李元元教授长期从事材料加工工程和机械工程方面的教学、科研及产业化工作,在高性能粉末冶金材料及其复合材料的制备与精密成形、高性能有色合金的制备与成形等方面颇有建树。他所领导的华南理工大学国家金属材料近净成型工程技术研究中心、广东省金属新材料制备与成形重点实验室10多年来一直在开展金属粉末温压成形技术的研究工作,对温压成形的理论和技术进行了系统深入的研究,研制开发多种新材料及其零件,已广泛应用于国防军工及民用行业,为国家和企业创造了巨大的经济效益和社会效益。
《金属粉末温压成形原理与技术》一书不仅可作为材料学和材料加工工程等专业的研究生教材或参考书,对于粉末冶金、材料、机械等领域的科研、设计和工程技术人员也不失为一本好的专业参考书。该书的出版将有助于推动我国在粉末冶金工程领域的基础研究、新技术开发和新产品的应用,提高我国粉末冶金行业的技术创新能力和国际竞争力。评
粉末冶金的应用范文第5篇
关键词：粉末冶金 温压技术 流动温压技术 模壁技术 高速压制技术 动磁压制技术 放电等离子烧结技术 爆炸压制技术
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，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。另外，采用该技术生产出来的零件不仅性能均一，精度高，而且材料的利用率很高。温压工艺的成本不高，而且工艺并不复杂。与传统的工艺相比，温压工艺下的粉末冶金的利用率高，耗能低，经济效益高，是节能、节材的强有力手段。
2 流动温压技术
流动温压粉末冶金技术（Warm Flow Compaction，简称WFC）是一种新型粉末冶金零部件成形技术，目前国外还处于研究的初试阶段，它的核心价值就是能够提高混合粉末的流动性、填充能力和成形性。
WFC技术有效利用了金属粉末注射成形工艺的优点并在粉末压制、温压成形工艺的基础上被发现。这项技术可以将混合粉末的流动性提高，这样就使混合粉末可以在80～130℃温度下，只需要在传统的压机上经过精密成形就可以形成各种各样外形的零件，省掉了二次加工的步骤。WFC技术在成形复杂几何形状方面具有很大的优势，是传统工艺无法比的，而且成本不高，具有非常广阔的应用前景。
综上所述，我们可以归纳出WFC技术具有以下四个优势：一是能够制造出各种各样外形的零件；二是有着很好的材料的适应性；三是工艺简单，成本低；四是压坯密度高、密度均匀。
3 模壁技术
模壁技术是在解决传统工艺面临的一系列难题的基础上应运而生。传统工艺是采用粉末来减少粉末颗粒之间和粉末颗粒与模壁之间的摩擦，然而现实往往是由于加进去的剂因密度低，使得粉末冶金零件的密度也得不到有效的保证。此外，剂的烧结不仅会给环境造成很大的不利影响，还可能会影响到烧结炉的寿命和产品的性能。现阶段，有两个渠道可以进行模壁：一是由于下模冲复位时与阴模及芯杆之间的配合间隙会出现毛细作用，利用这个作用可以把液相剂带到阴模及芯杆表面。二是选择带着静电的固态剂粉末利用喷枪喷射到压模的型腔表面上，就是安装一个剂靴在装粉靴的前部。在开始成形时，压坯会被剂靴推开，此时带有静电的剂会被压缩空气从靴内喷射到模腔内，但是此时得到的极性和阴模的是不一致的，在电场牵引下粉末会撞击在模壁上，同时粘连在上面，之后装靴粉装粉，只需进行常规压制即可。采用该项技术可使粉末材料的生坯密度达到7.4g/cm3，大大提高了粉末材料的生坯密度，并且采用该方法比采用传统的方法还能够大大提高铁粉的生坯强度。有研究结果结果表明，利用温压、模壁与高压制压力，使铁基粉末压坯全致密也是有可能的。
4 高速压制技术
瑞典的Hoaganas公司曾经推出过一项名叫高速压制技术（Hjgh Velocity Compaction）的新技术，简称HVC。虽然这项新技术生产零件的过程和过去的压制过程工序是一样的，但是这项新技术的压制速度比过去的压制速度提高了500-1000倍，同时也大大增加了液压驱动的锤头重量，提高了压机锤头速度，在这种情况下，粉末利用高能量冲击只需0.02s就可以进行压制，在压制的过程中会出现明显的冲击波。要想达到更高的密度，通过附加间隔0.3s的多重冲击就能做到。HVC技术具有很多优势，比如高密度、低成本、可成形大零件、高性能和高生产率等。现阶段该技术已经得到了广泛的应用，很多产品都采用了该项技术，比如制备阀门、气门导筒、轮毂、法兰、简单齿轮、齿轮、主轴承盖等。有了这项技术，未来将会出现更多更复杂的多级部件。
5 动磁压制技术
动力磁性压制技术（dynamic magnetic cornpaction）是一种新型的压制技术，简称DMC，它能够使高性能粉末最终成形，这项技术固结粉末的方式主要是通过利用脉冲调制电磁场施加的压力。虽然这项技术和传统的压制技术一样都是两维压制工艺，但是不同的是传统的压制技术是轴向压制，而这项技术是径向压制。利用该项技术进行压制只需1ms，整个过程非常的迅速，只需把粉末放入一个具有磁场的导电的容器（护套）内，护套就会产生感应电流。利用磁场和感应电流之间的相互作用，就可以完成粉末的压制工作。DMC具有成本低廉、不受温度和气氛的影响、适合所有材料、工作条件灵活、环保等优点。DMC技术适于制造柱形对称的零件，薄壁管，高纵横比部件和内部形状复杂的部件。现可以生产直径×长度：12.7mm×76.2mm到127.0mm×25.4mm的部件。
6 放电等离子烧结技术
早在1930年美国科学家就提出了这项放电等离子烧结技术（Spark Plasma Sintering），简称SPS，然而该技术直到近几年才得到世人的关注。SPS技术独到之处就在于无需预先成形，也不需要任何添加剂和粘结剂，是集粉末成形和烧结于一体的新技术。这项技术主要是通过先把粉末颗粒周围的各种物质清除干净，如此一来粉末表面的扩散能力会得到提高，然后再利用强电流短时加热粉末就可以达到致密的目的，注意加热时应在较低机械压力情况下。有研究结果显示，采用该项技术由于场活化等作用的影响，不仅有效降低了粉体的烧结温度，也大大缩短了烧结时间，再加上粉体自身可以发热的影响，不仅热效率很高，加热也很均匀，所以采用该技术只需一次成形就可以得到质量上乘的、符合要求的零件。现阶段，该技术大范围应用的主要是在陶瓷、金属间化合物、纳米材料、金属陶瓷、功能材料及复合材料等。另外，该技术在金刚石、制备和成形非晶合金等领域也得到了不错的发展。
7 爆炸压制技术
爆炸压制（Explosive Compaction）是一种利用化学能的高能成形方法，也被叫做冲击波压制。一般情况下，它都是通过在一定结构的模具内对金属粉末材料施加爆炸压力，在爆炸过程中产生的化学能可以转化为四周介质中的高压冲击波，然后利用脉冲波就可以实现粉末致密。整个过程只需10-100us，其中粉末成形时间只有大约1ms。这种压制方式最大的优势是可以解决传统的压制方式一直无法解决的难题，即可以使松散材料达到理论密度，比如金属陶瓷材料、低延性金属等采用传统的压制方法无法使其致密，一直是一个未解的难题，随着爆炸压制技术的出现，我们发现采用这项技术就可以把其压制成复合材料，并制造成零件。
我国的粉末冶金技术带来的前景是非常广阔的，作为一种新工艺、新技术，与国外先进水平相比，它还有很多地方需要改进、需要提高。
参考文献：
[1]张建国，冯湘.粉末冶金成形新技术综述[J].济源职业技术学院学报，2006-03-30.
[2]郭峰.火电厂等离子点火装置中高性能阴极材料的制备与实验研究[D].华北电力大学，2006-03-01.
[3]刘双宇.高强度铁基粉末冶金材料复合制备方法及组织性能研究[D].吉林大学，2007-10-25.
