粉末冶金的特点篇

【关键词】粉末冶金模具仿真技术加工方法

中图分类号:.文献标识码:文章编号:-()--

引言

粉末冶金是通过制取金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为生产原材料,通过过压制成形、烧结等工艺过程,制造出各种粉末冶金制品的工艺技术。现在,

这种工艺已经成为我们在新材料研制领域内的重要工艺技术。在粉末冶金工业中,模具对于在很多工序中都有所应用,并且对于整个生产工艺也具有较大的影响。

粉末冶金模具是粉末冶金制品生产的重要工艺装备,粉末冶金模具的质量对粉末冶金制品的质量具有直接的影响。然而,粉末冶金模具的质量主要取决于它的加工过程。

因此,对于粉末冶金模具加工方法及仿真技术的研究,对于粉末冶金工业具有重大的意义。

粉末冶金模具的加工方法

目前,对于粉末冶金模具的先进加工方法种类很多,

其中各种加工方法也是各有特点。现就几种主要的粉末冶金模具加工方法进行介绍,

并对各种方法的特点和对粉末冶金模具的影响进行探讨。

.电火花加工方法

电火花加工的方法,

是通过在放电瞬间产生剧烈高温。然后,利用这一高温将工件的表面熔化(甚至汽化),从而达到机械加工的目的。这种加工方法在一些难以加工的超硬材料加工中具有明显的优势。

()电火花加工方法的特点

电火花加工方法能够有效的填补常规的机械加工方法对于难加工材料的不足,

适用于对于强度高、熔点高、硬度高等难加工的材料的加工。

另外,由于电火花加工方法直接利用电能与热能进行加工,因此在加工过程中可以实现加工的自动化控制。再者,

这种加工方法的精细度很高,对于粉末冶金模具这种加工质量要求较高的产品是一种较为合适的加工方法。不过,这种方法也存在着一定的缺点,

那就是利用电火花加工方法加工的粉末冶金模具的表面粗糙度较高,会对粉末冶金工业造成一定的影响。

()电火花加工方法在模具加工中的应用

在粉末冶金模具电火花加工中,

常是通过使用数控电火花机床来进行加工的。数控电火花机床可以实现粉末冶金模具的精密加工,

确保满足粉末冶金模具的质量要求。在粉末冶金模具的尺寸精度、仿形精度和表面质量等方面将发挥重要的作用。

.仿形磨削加工方法

利用仿形磨削加工方法加工粉末冶金模具,即是通过利用专门的平面磨床,

通过仿形尺对粉末冶金模具进行仿形磨削。这种粉末冶金模具加工方法的特点是其加工生产的粉末冶金模具的精密度较高,且表面较为光滑、平整,粗糙度较低。

这种加工方法的缺点是加工效率较低。

.数控线切割加工方法

数控线切割加工的方法,

是通过将金属丝电极安装在一个转动的贮丝筒上,

然后分别将被切割工件与金属丝电极接到高频电源的正、负极上,

通过计算机技术控制控制电极的移动方向,并通过电火花加工达到自动切割的目的。

数控线切割方法是计算机技术与电火花加工技术的结合,可以发挥电火花加工方法的优点,

还可以实现自动切割的目的。其在粉末冶金模具的加工上具有重要的作用。

由于这种加工方法对于电极没有特别的要求,并可以对各种硬度和形状的工件进行加工。

数控线切割加工的方法,

还可以反复的使用电极丝,加工损耗小、精度高等特点,非常适合粉末冶金模具的加工生产。

因此,数控线切割加工的方法也是目前在粉末冶金模具加工中最常用的方法之一。

粉末冶金模具的数控加工动态仿真

计算机仿真技术在各类科技领域都有广泛的影响,随着计算机仿真技术不断发展成熟,

已经可以应用到产品从概念设计到结束使用寿命的整个周期的各个环节中,

其中在产品的加工阶段应用更为广泛。在粉末冶金模具的加工过程中,仿真技术的应用将对粉末冶金模具的加工行业,甚至整个粉末冶金工业都具有重要的意义。

在粉末冶金模具的加工过程中,建立一个较为精确的数控加工动态仿真模型,通过模拟整个模具加工过程,从而获得在粉末冶金模具加工过程中所需的几何数据和力学信息,

以及加工过程中可能发生的不良影响和可能出现的偏差值。通过数控动态仿真模型,

便可以在加工前获得准确的信息,

规避可能产生的不良影响,

有效的降低了加工失误、偏差等现象发生的可能性。

在粉末冶金模具的加工过程中,利用精确的数控加工动态仿真模型,可以获得准确的数控加工代码,

避免加工的错误和偏差;

另外,还可以对加工误差值、刀具磨损等进行预测,为保证粉末冶金模具的质量要求和刀具的更换提供重要的参考信息。

因此,

在粉末冶金模具的制造加工过程中,计算机仿真技术发挥了重要的作用,对于保证模具加工生产的质量和提高模具生产效率都有很大的帮助。

结语

粉末冶金模具的加工,对于粉末冶金制品的质量具有很大的影响。

目前,对于粉末冶金模具的加工方法仍具有很大的发展空间,计算机仿真技术在粉末冶金模具加工中的应用,也还需要人们不断的进行发展和研究。

参考文献:

[]陶希海。粉末冶金模具加工方法及仿真技术的研究[]。工艺与装备,

()。

粉末冶金的特点篇

关键词:粉末冶金;汽车零件;金属粉末;高性能

粉末冶金材料是指用若干种金属粉末或是金属粉末与非金属粉末作原料,

通过按比例配料、压制成形、烧结等工艺过程而制成的材料。这种生产工艺过程也就是粉末冶金法,它属于一种不同于熔炼和铸造的方法。由于其生产工艺过程与陶瓷制品工艺极为相似,

所以粉末冶金法又被称为金属陶瓷法。粉末冶金法不仅是制造某些具有特殊性能材料的方法,同时也是一种无切屑或少切屑的加工方法。它具有生产效率高、材料利用率高、节省机床和生产占地面积等特点。但其也存在一定的缺陷,

如金属粉末和模具费用高,制品大小和形状受到一定限制,

制品的韧性也较差。粉末冶金法常被用于制作硬质合金材料、结构材料、减磨材料、难熔金属材料、摩擦材料、过滤材料、无偏析高速工具钢、金属陶瓷、耐热材料、磁性材料等。

一、粉末冶金技术的含义及其特点

粉末冶金技术附属于材料制备和成形的加工技术,而作为粉末冶金的雏形就是块炼铁技术,

块炼铁技术也是人类最初制取铁器的唯一手段,其对人类社会进步作出了巨大贡献。

、粉末冶金技术的含义

粉末冶金的方法其实诞生已久。

人类早期通过机械粉碎法来制取金、银、铜和青铜的粉末,用来当作陶器等的装饰涂料。早在年前,一些欧洲国家,

如俄、英等国就曾大规模的制取海绵铂粒,并经过热压、锻和模压、烧结等加工工艺来制造钱币和一些贵重器物。年,美国的库利吉发明用粉末冶金方法制造灯泡用钨丝,从而奠定了现代粉末冶金技术的基础。

直到年左右,人们已经开始用粉末冶金法来大量制造了钨钼合金制品、青铜含油轴承、硬质合金、集电刷、多孔过滤器等,并逐步形成了一整套粉末冶金相关技术。

上世纪年代,

旋涡研磨铁粉和碳还原铁粉技术问世后,从而为粉末冶金法制造铁基机械零件较快的发展机遇。从第二次世界大战后,粉末冶金技术得到了较快的发展,新型的生产工艺和技术装备、新的材料和制品不断出现,

开拓出一些能制造特殊材料的领域,成为现代工业中的重要组成部分。

、粉末冶金技术的主要作用

由于粉末冶金技术的具有特殊优点,使其已成为解决新材料问题的有效途径,而且在新材料的发展中历程中发挥着举足轻重的作用。

粉末冶金技术由于其可以在最大限度地来减少合金成分发生偏聚,消除粗大且不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土储氢材料、高温超导材料、稀土催化剂、新型金属材料上具有独特的作用。同时还可以制备非晶、纳米晶、准晶、微晶以及超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料由于具有优异的电学、光学、磁学和力学性能。

因此可以较容易地实现多种功能类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,

是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,

多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。可以实现净近形成形和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,

是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

二、粉末冶金技术的发展趋势

随着汽车和飞机零件以及切削和成形工具发展的需要,粉末冶金制造零部件的强度和质量都得到了较好的改善和提高。汽车制造业作为粉末冶金零件的最大用户,年汽车行业占有美国粉末治金零件的市场份额的%,

成为美国粉末冶金零件的最大市场。发展粉末冶金需要制取新技术、新工艺及其过程理论。

、向全致密化发展

粉末冶金的重点是超细粉末和纳米粉末的相关制备技术,机械合金化技术,

快速冷凝制备非晶、微晶和准晶粉末制备技术,

粉末粒度、结构、形貌、成分控制技术,自蔓延高温合成技术。粉末冶金技术发展的总趋势是向超细、超纯、粉末特性可控方向发展,

从而建立以“净近形成形”技术为中心的各种新型固结技术及其过程模过程理论,如粉末注射成形、挤压成形、喷射成形、温压成形、粉末锻造等。建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术。

、向高性能化、集成化和低成本等方向发展

粉末冶金制造零部件相关的新的成形技术层出不穷,如:粉末注射成形、温压成形、流动温压成形、喷射成形、高速压制成形等新技术不断涌现。

目前,粉末冶金技术正向着高致密化、高性能化、集成化和低成本等方向发展。

有代表性的铁基合金,将向大体积的精密制品,高质量的结构零部件发展;

制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金;用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金;制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金;

加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。

、粉末冶金产业化发展

由于相邻学科和相关技术的相互渗透和结合。更赋予了粉末冶金新的发展活力。粉末冶金新工艺层出不穷。

粉末冶金产业化是指这些技术已比较成熟。甚至在一些国家已有生产规模,

但主流还处于研究成果向产业化转化的过程之中。其工艺、设备、市场等已为产业化准备了条件,

可以产业化,取得社会效益和经济效益。主要是指该技术实现产业化、集群化、模块化发展。其主要应用领域有汽车用粉末冶金零部件,汽车制造业仍是粉末冶金()发展的牵引力;

粉末注射成(())温压成形技术()在众多为提高件密度的生产方法中。温压成形技术被认为是最为经济的一种新工艺。本文将重点介绍以下产业化技术:

①温压技术

温压技术在上世纪年代被誉为粉末冶金技术上重大突破,

并于年取得了第一项采用一次压制烧结工艺制备高密度铁基(/)零件的美国专利。该技术可以使烧结钢中的孔隙度降低到%左右,

而传统技术的孔隙度为%以上,

产品的密度能达到./或以上,因此较大程度的拓宽了高密度、高强度烧结钢零件在工业上广泛应用的可能性。

②模壁润滑

模壁润滑和温压是两个平行的提高铁基结构零件密度的方法。

近年来,发展最迅速的是干模壁润滑技术,

即采用静电的方法,从而将干润滑剂粉末吸附到模壁上进行润滑,

从而很好的避免了湿模壁润滑在制备过程中压坯表面易于粘粉的缺点。

③注射成形

金属注射成形()是一种将塑料注射成形与粉末冶金技术结合而成的近净成形技术,此技术也是国内外公认的世纪粉末冶金的主流技术,

被称为“第五代加工技术”。而且该技术也最适于用来大批量生产一些三维复杂形状的零件,同时还可以实现自动化连续作业,

从而大大提高生产效率。

目前,在一些发达国家,技术已经成为一项最具竞争力的金属成形技术,而且开始大量用于不锈钢粉末冶金生产。

三、粉末冶金机械零件的制造现状与挑战

我国粉末冶金技术起步较晚,自年诞生以来,

一直是处在蹒跚学步的状态中,而且一直不被人们重视,

被当做是一个没有前景的小行业来对待。然而从世界粉末冶金行业发展状况来看,

粉末冶金行业却是一个最具市场活力,发展速度极快,同时应用范围也是最广的冶金技术,尤其是日本在粉末冶金技术方面发展飞快,每年生产烧结含油轴承十几亿只。

直到上世纪年年代初,在我国体制改革的大潮中,

粉末冶金零件行业正式划归当时的“基础件工业局”进行管理,

并结束了粉末冶金零件行业自身自灭的状态,从而得到相应的发展机遇。

我国自上世纪年代至今约多年间,粉末冶金零件得到迅猛发展,同时也经受住了金融危机的不利影响。

表是我国自-年间粉末冶金分会家会员企业的数据进行统计的结果,虽然我国粉末冶金行业目前显示出盎然生机,

但也面临着各方面的挑战。现笔者将自己的针对其中的一些问题以及看法和相应的意见提供给大家参考:

四、粉末冶金机械零件制造技术在汽车行业的应用现状与前景

近年来,由于人们生活观念的改变,

同时人们的环保意识也不断提高,因而轻量化的汽车也越来越受人们的亲睐,

从而汽车工业也开始大量使用轻质合金材料,如铝合金、镁合金来生产汽车零部件。也正是由于粉末冶金能够很好的避免成分偏析,又可以满足具有各种特定性能的零部件一次性成型的要求。

目前粉末冶金汽车零件主要有两个市场,

一个为汽车生产商市场,另一个为汽车维修服务点,即维修配件市场。而汽车生产商市场则是粉末冶金零件的主要市场,通常情况下,

汽车生产商会与粉末冶金零件制造企业进行定向合作,从而导致其他零件制造企业难以插足获利。而维修配件市场相对来说则要开放的多,

而且需求量也较大,但大多都是存在某些质量问题的货物。从表可知,我国在汽车制造行业中对粉末冶金技术制造的零件的使用量只有日本的/左右,但我国的粉末冶金制造的零件的总量却要比日本的多,

可见粉末冶金汽车零件的市场潜力是巨大的。

我国目前汽车行业正处于蓬勃发展期,因此也给我国粉末冶金零件制造企业带来了难得市场机遇。同时根据美国一家信息分析中心预测,

年我国汽车销量将达到万辆,

届时中国将超过美国成为全球汽车销量第一的国家。而我国粉末冶金汽车零件的主要制造企业有三十多家,且其主要生产的零部件为汽车所使用的一些轴承或者是小配件,总体呈现出还是处于相对来说较为低端的位置,

而关于发动机或调速箱等关键部位的零部件则基本上是整体通过国外进口,同时随着全球经济一体化趋势的不断加速,我国粉末冶金企业毕竟面对国际化市场,这对我们来说既是机遇也是挑战。因此就需要我国粉末冶金企业把握机遇,

迎难而上,主动积极的溶于国际化市场当中。

参考文献

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粉末冶金的特点篇

【关键词】粉末冶金材料热处理密度强度淬透性碳氮共渗

中图分类号:文献标识码:文章编号:-()--

一。前言

粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越广泛,特别是汽车工业、生活用品、机械设备等的应用中,粉末冶金材料已经占有很大的比重。它们在取代低密度、低硬度和强度的铸铁材料方面已经具有明显优势,在高硬度、高精度和强度的精密复杂零件的应用中也在逐渐推广,

这要归功于粉末冶金技术的快速发展。全致密钢的热处理工艺已经取得了成功,但是粉末冶金材料的热处理,由于粉末冶金材料的物理性能差异和热处理工艺的差异,还存在着一些缺陷。

各铸造冶炼企业在粉末冶金材料的技术研究中,热锻、粉末注射成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处理和后续处理工艺,在粉末冶金材料的物理性能与力学性能缺陷的改善中,取得了一定效果,

提高了粉末冶金材料的强度和耐磨性,

将大大扩展粉末冶金的应用范围。

二。粉末冶金材料的热处理工艺

粉末冶金材料的热处理要根据其化学成分和晶粒度确定,其中的孔隙存在是一个重要因素,

粉末冶金材料在压制和烧结过程中,

形成的孔隙贯穿整个零件中,孔隙的存在影响热处理的方式和效果。粉末冶金材料的热处理有淬火、化学热处理、蒸汽处理和特殊热处理几种形式:

。淬火热处理工艺

粉末冶金材料由于孔隙的存在,在传热速度方面要低于致密材料,

因此在淬火时,淬透性相对较差。另外淬火时,粉末材料的烧结密度和材料的导热性是成正比关系的;

粉末冶金材料因为烧结工艺与致密材料的差异,

内部组织均匀性要优于致密材料,但存在较小的微观区域的不均匀性,所以,完全奥氏体化时间比相应锻件长%,

在添加合金元素时,

完全奥氏体化温度会更高、时间会更长。比如,以不同化合碳含量的烧结碳钢为例,淬火温度如表所示,

在粉末冶金材料的热处理中,为了提高淬透性,通常加入一些合金元素如:镍、钼、锰、铬、钒等,它们的作用跟在致密材料中的作用机理相同,

可明显细化晶粒,当其溶于奥氏体后会增加过冷奥氏体的稳定性,

保证淬火时的奥氏体转变,使淬火后材料的表面硬度增加,

淬硬深度也增加。另外,

粉末冶金材料淬火后都要进行回火处理,

回火处理的温度控制对粉末冶金材料的的性能影响较大,因此要根据不同材料的特性确定回火温度,

降低回火脆性的影响,一般的材料可在-℃下空气或油中回火.-.。

。化学热处理工艺

化学热处理一般都包括分解、吸收、扩散三个基本过程,比如,

渗碳热处理的反应如下:

≒[]+(放热反应)

≒[]+(吸热反应)

碳分解出后被金属表面吸收并逐渐向内部扩散,在材料的表面获得足够的碳浓度后再进行淬火和回火处理,会提高粉末冶金材料的表面硬度和淬硬深度。由于粉末冶金材料的孔隙存在,使得活性炭原子从表面渗入内部,

完成化学热处理的过程。

但是,材料密度越高,

孔隙效应就越弱,

化学热处理的效果就越不明显,

因此,要采用碳势较高的还原性气氛保护。根据粉末冶金材料的孔隙特点,其加热和冷却速度要低于致密材料,所以加热时要延长保温时间,

提高加热温度。

粉末冶金材料的化学热处理包括渗碳、渗氮、渗硫和多元共渗等几种形式,在化学热处理中,淬硬深度主要与材料的密度有关。

因此,可以在热处理工艺上采取相应措施,比如:渗碳时,在材料密度大于/时适当延长时间。

通过化学热处理可提高材料的耐磨性,粉末冶金材料的不均匀奥氏体渗碳工艺,使处理后的材料渗层表面的含碳量可达%以上,碳化物均匀分布于渗层表面,能够很好地提高硬度和耐磨性能。

。蒸汽处理

蒸汽处理是把材料通过加热蒸汽使其表面氧化,在材料表层形成氧化膜,

从而改善粉末冶金材料的性能。特别是对于粉末冶金材料的表面的防腐,其有效期比发蓝处理效果明显,

处理后的材料硬度和耐磨性明显增加。

。特殊热处理工艺

特殊热处理工艺是近些年来科技发展的产物,包括感应加热淬火、激光表面硬化等。感应加热淬火是在高频电磁感应涡流的影响下,

加热温度提升快,对于表面硬度的增加有显著效果,但是容易出现软点,

一般可以采取间断加热法延长奥氏体化时间;

激光表面硬化工艺是以激光为热源使金属表面快速升温和冷却,

使奥氏体晶粒内部的亚结构来不及回复再结晶而获得超细结构。

三。粉末冶金材料热处理的影响因素分析

粉末冶金材料在烧结过程中生成的孔隙是其固有特点,也给热处理带来了很大影响,

特别是孔隙率的变化与热处理的关系,为了改善致密性和晶粒度,加入的合金元素也对热处理有一定影响:

。孔隙对热处理过程的影响

粉末冶金材料在热处理时,通过快速冷却抑制奥氏体扩散转变成其他组织,从而获得马氏体,

而孔隙的存在对材料的散热性影响较大。通过导热率公式:

导热率=金属理论导热率×(-×孔隙率)/

可以看出,淬透性随着孔隙率的增加而下降。另一方面,

孔隙还影响材料的密度,对材料热处理后表面硬度和淬硬深度的效果又因密度影响而有关联,降低了材料表面硬度。而且,因为孔隙的存在,

淬火时不能用盐水作为介质,以免因盐分残留造成腐蚀,

所以,一般热处理是在真空或气体介质中进行的。

。孔隙率对热处理时表面淬硬深度的影响

粉末冶金材料的热处理效果与材料的密度、渗(淬)透性、导热性和电阻性有关,孔隙率是造成这些因素的最大原因,孔隙率超过%时,

气体就会通过空隙迅速渗透,在进行渗碳硬化时,增加渗碳深度,表面硬化的效果就会降低。而且,

如果渗碳气体渗入速度过快,在淬火中会产生软点,降低表面硬度,

使材料脆变和变形。

。合金含量和类型对粉末冶金热处理的影响

合金元素中常见的是铜和镍,它们的含量与类型都会对热处理效果产生影响。热处理硬化深度随铜含量、碳含量的增加而逐渐增高达到一定含量时又逐渐降低;镍合金的刚度要大于铜合金,

但是镍含量的不均匀性会导致奥氏体组织不均匀;

。高温烧结的影响

高温烧结虽然可以获得最佳的合金化效果和促进致密化,但是,烧结温度的不同,

特别是温度较低时,会导致热处理的敏感性下降(固溶体中的合金减少)和机械性能下降。因此,

采用高温烧结,辅助以充分的还原气氛,可以获得较好的热处理效果。

四、结语

粉末冶金材料的热处理工艺是一个复杂的过程,它与孔隙率、合金类型、合金元素含量、烧结温度有关系,同致密材料相比,内部的均匀性较差,要想获得较高的淬透性,

要提高完全奥氏体化温度并延长时间,不均匀奥氏体渗碳可得到不受奥氏体饱和碳浓度限制的高碳浓度。

另外,

加入合金元素也可提高淬透性。蒸汽处理可显著提高其防腐性能和表面硬度。

参考文献:

[]曹放,

粉末冶金材料的热处理工艺试验,粉末冶金技术,,

[]刘传习,周作平,解子章等,粉末冶金工艺学,科学普及出版社,

,

粉末冶金的特点篇

关键词:粉末冶金技术;新能源材料;

应用

前言

为了寻求长远的发展,需要重视能源问题。在全球经济以及热口增长的环境下,

传统能源彰显匮乏性,无法满足社会发展的实际需求。同时,也无法进行再生。

因此,面对严重的资源危机,要对新能源的开发与利用作为项目对待。

粉末冶金对传统冶金技术进行了发扬过大,积极融合现代科技,推动信息化建设,实现现代工业的良性运转,

也为新能源的开发提供更多的技术保障。

对粉末冶金技术特征的分析

粉末冶金技术具有长远的历史,其主要立足传统冶金技术,

达到了对诸多学科知识的融会贯通,形成优势突出的新型冶金技术。

粉末冶金主要对象是粉末状的矿石。在传统的冶金方法中,

矿石的形式为整块,先进行提炼,

而后进行冶炼。应用传统技术,块状矿石提炼技术受制于技术和矿石的大小,只能达到%左右的利用率,产生大量材料的废置。

但是,

在粉末冶金技术的应用下,资源利用率得以大幅提升,有效降低资源浪费。另外,

块状形式的矿石材料长期处于露天堆放,对环境产生不良影响,甚至破坏。由此可见,冶金技术的改善势在必行,

要重视冶金技术水平的提升,使得材料各尽所用,发挥不同冶金材料的作用,切实提升使用效率,形成高性能的新材料,

达到成本的降低。利用现代粉末冶金技术,能够对废矿石、旧金属材料进行再利用,有效节约资源,

极大推动经济效益的获取,对可持续发展意义重大。因此,粉末冶金技术在原材料选择方面相对较为宽松,能够充分利用废旧金属、矿石等,

形成不规则的粉末,满足原材料节约和回收的目标。另外,鉴于粉末冶金可塑性以及相关材料的添加,

促进性能的增强和平衡。

对新能源技术的阐述

在科技的推动下,新能源技术逐渐被科学界重视。在传统能源开发与应用中,出现严重的资源匮乏现象,

加之对环境的不良影响,使得新能源问题的出现备受关注。新能源材料需英语作文 我的妈妈要在开发、存储以及转化方面具有突出优势。由此可见,

新能源材料是发展新能源的关键因素。为了更好地实现转化和存储,其在配件、生产要素等方面都极具特色,

与传统能源行业的材料截然不同。粉末冶金技术在整个新能源开发应用中占据举足轻重的地位。

系统介绍粉末冶金技术的类型

.传统粉末冶金材料

首先,

是铁基粉末冶金。这种材料是最传统,

也是最为关键的冶金材料,在制造业中应用较为广泛。

随着现代科技的不断发展,

其应用范围不断拓展。其次,铜基粉末冶金材料。

这种材料类型较多,耐腐蚀性突出,在电器领域应用较多。再次,硬质合金材料。

这种材料具有较高的熔点,硬度和强度都十分高,

其应用的领域主要是高端技术领域,如核武器等。

最后,粉末冶金电工材料和摩擦分类,主要应用在电子领域。随着通讯技术的不断发展,粉末冶金材料的需求量增大。

另外,粉末冶金材料在真空技术领域也得到推广。

摩擦材料耐摩擦性较强,促使物体运动减速,

抑或是停止,

在摩擦制动领域应用较多。

.对现代先进粉末冶金材料的介绍

首先,

信息范畴内的粉末冶金材料。立足信息领域,

主要是指粉末冶金软磁材料。具体讲,是指金属类和铁氧体材料。

随着对磁性记录材料的研究,在很大程度上推动了粉末冶金软材料的需求。其次,能源领域内的粉末冶金材料。

能源材料的研发推动能源发展,其中,

主要涉及储能和新能源材料。全球经济的发展使得能源需求量增大,

传统能源彰显不足,因此,新能源开发势在必行,尤其是燃料电池和太阳能的开发。再次,

生物领域的粉末冶金技术。

生物材料技术的发展对整个社会具有不可替代的作用。要将生物技术列入国家发展计划。在生物材料中,主要包含以等待为话题的作文医用和冶金材料两大类,在维护身心健康的同时,

加快金属行业的进步。第四,军事领域的粉末冶金材料。

在航天领域,材料的强度和硬度是重要指标,

稳定性要突出,

具有极强的耐高温性。在核军事范畴,粉末冶金技术也具有发展前景,

更好地推动整个社会工业技术的进步。另外,新型核反应堆的建设需要具有较高的防辐射标准,

而粉末冶金技术的支持下,切实增强核反应堆的安全性与可靠性,有效降低核辐射强度。

对粉末冶金技术在新能源材料中的应用的介绍

.粉末冶金技术在风能材料中的应用

风能对我国而言,

十分丰富,不存在污染,是新能源的主要类型。在风能发电材料中,

粉末冶金技术主要实现对两种材料的制作,即即风电组的制动片以及永磁钕铁硼材料。这两种材料的制作与整个风力发电关系密切,

事关发电过程的安全性与可靠性,影响发电效率的高低。风能发电机制动片在摩擦系数和磨损率方面,要求较高,同时,

力学性能必须突出。目前,主要应用的是铜基粉末冶金技术,完成对压制制动片的制作。

制动片需要在导热方面十分突出,同时,制动盘具有较小的摩擦。在应对恶劣温度环境的时候,也能够进行有效的使用。

对于永磁钕铁硼,系统永磁材料代替了传统的永磁材料,烧结钕铁硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工艺制备而成。

.粉末冶金技术在太阳能中的应用

太阳能突出的特点是清洁性,

是新型能源的一种,

被商界所看好,

开发价值巨大。当前,

在太阳能领域,

主要的发展方向为光电太阳能与热电太阳能,

形成发展趋势。立足光电太阳能领域。

其主导作用的部件为光电池,也就是半导体二极管,

依靠光伏效应,促使太阳能有效转化为电能。目前,太阳能光电转化效率较低,对航天事业的发展产生阻碍。

成长不烦恼 作文

在粉末冶金技术的使用下,能够有效进行薄膜太阳能电池的制作,

光电转化率得以显著提升。同时,

粉末冶金技术也研发了多晶硅薄膜,

代替了传统的晶体硅,光电转化率大幅提升。另外,粉末冶金技术与太阳能热电技术也实现了融合。

当太阳进行地表照射之后,为了达到对光热技术的有效收集,

需要发挥吸收板的功能。而吸收板的制作与粉末冶金技术息息相关,主要应用了其成型技术,发挥粉体在色素和粘结剂方的作用,

而后混合,形成涂料,涂于基板之上。这也充分体现了粉末冶金技术在成型技术方面优势更加突出。

结束语

综上,

通过对粉末冶金技术优势的分析,可以发现,其在新能源材料的开发和应用中极具发展潜力。粉末冶金在创造性方面十分突出,塑造性较强,

使得其在新能源材料的发展和应用中占据核心地位。粉末冶金技术的工艺原理使得其在新能源开发中更具经济性与高效性。因此,

要大力推进粉末冶金技术在新能源开发应用中的拓展,为新能源的可持续发展提供保障。

参考文献

[]陈晓华,贾成厂,刘向兵。粉末冶金技术在银基触点材料中的应用[]。粉末冶金工业,

,:-。

[]邱智海,曾维平。粉末冶金技术在航空发动机中的应用[]。科技创新导报,

,:-。

[]安鹏,

彭明军,

史方杰。粉末冶金技术的应用[]。化工设计通讯,,:。

粉末冶金的特点篇

【关键词】高速压制;

粉末冶金;

应用

粉末冶金工业可以说是一种高精尖的工业,虽然是在近几年才兴起,

但是已经对很多领域都产生了非常重大的影响。而高速压制技术可以说是伴随此工业发展而来的一项技术。首先,

粉末冶金工业本身就需要较高的技术和设备才能完成,硬件设备更新速度比较慢,但技术比较灵活,因此更新速度快。其次,

很多的大型工程需要粉末冶金工业帮助,并且都是定制产品,这样一来就在客观上提高了难度,给高速压制技术的应用创造了平台。总的来说,

由于粉末冶金工业的迅速发展,

需要通过高速压制技术的应用来获得一个更大的进步。

在此,本文主要对高速压制技术在粉末冶金工业中的应用进行一定的研究。

高速压制技术的特点

.高密度、高性能

高速压制技术在现阶段的研究当中,

突破了原有的瓶颈,从客观的角度来说,

此种技术的高密度和高性能达到了一个理想的效果。首先,

高速压制技术通过强烈的冲击波进行压制,使/零件达到高密度。在过去的生产工作中,虽然应用的技术并不落后,

但是在高密度和高性能当中,只能选择一个。而高速压制技术却能够达到两项要求。其次,在粉末冶金工业当中应用高速压制技术,

不仅可以使零件高致密化,

还能够将零件的密度均匀化。这种效果是以前达不到的。零件加工是粉末冶金工业的重要考量性产品,如果能够强化零件的致密化,

同时在均匀化方面达到一个较高的水准,

势必能够充分促进粉末冶金工业的大幅度进步。

.弹性后效低

除了上述的特点以外,高速压制技术在很多方面都能够得到一个理想的效果。比方说,这种技术的弹性后效低。

在使用高速压制技术成型的压坯,其径向弹性后效要比传统的压制低。经过详细的研究以后,科研人员发现,对于水雾化普通铁基粉末.,

高速压制成形的直径为的圆柱体生坯径向弹性后效比传统压制的减少%。但是,

这种情况和粉末材料的本身有关,所以在日后应用高速压制技术的时候,必须考虑到粉末的实际情况。比方说,在对电解铜粉使用高速压制技术的时候,

就会减小脱模力。

.生产成本低

从现阶段的经济发展来看,粉末冶金工业之所以能够表现出较强的发展状态,主要原因在于其经济收入非常可观,

并且收支平衡,对市场的掌控能力也较强。这其中的很大一部分功劳都要归功于高速压制技术,这种技术经过不断的强化和改良,其生产成本非常低,

并且在很多方面都做到了同领域当中的最优。比方说,/零部件在小轿车当中的用量较多,并且呈现出不断增加的态势。

但是,此种零部件的性价比不是很高,常常因为其性能不高导致修理次数增加。在应用高速压制技术以后,/零部件的性能有所提高,

并且在很多的硬性指标方面,都达到了一个较高的水准。通过应用高速压制技术,在成本和性能之间找到了一个平衡点,

因此降低成本、提高质量和经济效益,

成为了可能。

高速压制技术在粉末冶金工业中的应用

.+%+.%

对于高速压制技术来说,

在实际的应用当中,对粉末冶金工业产生了很大的积极意义。其中,

+%+.%具有很强的代表性。这种材料的硬度、抗拉强度和屈服强度与烧结密度是成正比关系的。因此,

选取此种材料来作为对比,效果是最明显的。

另一方面,此种材料的最大密度能够达到./。

自从应用高速压制技术以后,随着密度的不断加大,此种材料的最大疲劳极限也在增大。由此可见,

通过应用高速压制技术,粉末冶金工业当中的很多材料都能够在硬性指标上有所上升,

同时在很大程度上能够提高零部件的性价比。另一方面,

高速压制技术的效果非常明显,在与低密度的零部件或者材料相比以后,总体的应用效果也更加理想。因此,日后的粉末冶金工业可以进一步推广此种技术。

.+.%和。+.%

从客观的角度来说,单纯的从一种材料来证明高速压制技术的有效性,

并不是最理想的。因此,

本文对+.%和。+.%在使用高速压制技术以后的效果进行阐述。这两种材料在经过高速压制技术以后,不仅充分提高了粉末冶金齿轮的性能,同时提高了硬度和各方面的强度。总体来说,

材料本身的性能和加工以后的零部件性能,都有了明显的提高。另一方面,

高速压制技术在应用到+.%和。+.%以后,保证了加工零部件的使用寿命,进一步节省了成本。

总结

本文对高速压制技术在粉末冶金工业中的应用进行了一定的研究,从现有的情况来看,高速压制技术的效果是毋庸置疑的,但是我们需要从实际的情况出发。

由于各个地区的经济差异较大,因此在实际的应用当中,必须结合客户的需求和当地的未来发展,只有这样才能保证在日后的发展当中,

取得一个更加理想的结果。相信在日后的应用当中,高速压制技术一定能够创造更大的经济效益。

【参考文献】

[]果世驹,迟悦,孟飞,杨霞。粉末冶金高速压制成形的压制方程[]。粉末冶金材料科学与工程,()。

[]沈元勋,

肖志瑜,温利平,潘国如,李元元。粉末冶金高速压制技术的原理、特点及其研究进展[]。粉末冶金工业,()。

粉末冶金的特点篇

关键词:《粉末冶金原理》;

教学方法;经验

《粉末冶金原理》是我校材料科学与工程专业、金属材料方向的一门专业必修课。

本课程的任务是使学生获得有关金属粉体烧结材料的基本知识和制造工艺,了解制取各种粉末的工艺过程;

熟悉粉末体与粉末性能及应用,

初步掌握混料、压制成形、烧结和必要的后续处理以及形成制品的工艺方法。在学习本门课程后,学生应知悉粉末冶金在实际生产生活中的应用情况,具有合理选取粉末成分、制定工艺路线和生产粉末冶金材料的能力,为日后从事相关技术工作打下必要的基础。

由于课程开在大四,学生在学习过程中往往由于找工作的压力而觉得没有兴趣,不愿记忆和深入理解。从而造成学习效果差等问题。

针对这些现象与问题,教师在课程讲授的过程中,应注意做到以下几个方面。

一、吃透教学大纲

教师讲课,首先需要深入地了解教学大纲,

了解课程所需讲授的知识和学生所需掌握的程度,讲授的过程中做到有的放矢。我校《粉末冶金原理》课程主要包括“绪论”、“粉末制取方法”、“粉末体与粉末性能”、“压制和成形”、“烧结”、“粉末冶金材料”、“粉末冶金安全知识”等七部分。其中重点章节有“粉末制取方法”、“粉末体与粉末性能”、“烧结”等三章;

其他章节则难度略低。绪论部分看似简单,但是对于教师所掌握本课程知识的全面性要求较高。如何使得学生了解本课程的性质、任务、内容、学习方法与要求、粉末冶金材料在制造业中的地位和作用等,

需要仔细地琢磨。要让学生在第一节课上就对这种特殊的材料制备方法产生兴趣,愿意同老师一起学习粉末冶金学的知识。“粉末制取方法”、“粉末体与粉末性能”、“烧结”等三章内容是学生学习的重点,

这三章内容对教师的要求很高,教师对知识的掌握程度,讲课技巧等各方面水平都要提高。

“压制和成形”、“粉末冶金材料”、“粉末冶金安全知识”等三章则相对较简单,学生对于这几部分内容的理解不是很困难。这几章的教授方式应该以拓宽知识面、增强学生学习兴趣等为主。可以重点讲授新兴的粉末冶金技术、新兴的粉末冶金材料应用领域和应用实例等,拓宽学生的视野,

激发其学习兴趣。

二、多方寻找教学资源,充实自身

当前讲授《粉末冶金原理》课程,应该综合依靠课本、幻灯片、模型和板书等来进行。

单纯地依靠传统的课本和板书的教学方式已经被淘汰,但是单纯地依靠幻灯片的方式同样不可取。单纯依靠幻灯片讲解,学生与教师的互动难活跃起来,教学效果有时甚至不如板书。

《粉末冶金原理》课程的教学资源大约有如下几种。

。教材是课堂讲授最重要的资源。

我校所选择的王盘鑫编著的《粉末冶金原理》课程教材,较注重工艺性和粉末冶金材料的应用方面,而对于粉末冶金原理部分相对简略。

我校金属方向的大四学生金属学基础比较扎实而学习时间相对较少,这样的教材较适合这些学生的学习。

。各种粉末冶金相关材料和设备的照片、原理图、录像等教学资料。这些资料非常重要,

课本知识毕竟简单且枯燥,不利于讲授和理解。另外,所选教材不能涵盖现代粉末冶金所具有的最新发展水平,教师应多方收集各类教学素材,

特别是注意查找最新的研究成果,同行的课件等。

所查找到的素材往往有所重复,还应当反复挑选,

找到适合同学们学习的最佳组合方式。

。教师手写教案。

俗话说“好记性不如烂笔头”,纸版教案是每一个教师必须认真准备的。在书写教案的过程中,教师可以加深对于课程知识的理解,

编排课程讲授的顺序,提炼课程的难点,

甚至可以写下与课程有关的任何话。以上这些都是幻灯片所难以做到的,而最重要的是,通过书写来理解和记忆,比通过制作幻灯片来记忆更深刻、透彻。

教师绝对不能迷信幻灯片,况且做好手写版的教案,也是老师的一种本分。

。板书。幻灯片所不能表达的知识其实很多,

这个时候就需要教师亲自在黑板上书写。良好的板书,

能够给人以美感,在表达清楚所教授知识的同时,可激发学生的学习兴趣。

良好的板书布局,简洁易懂的书写(画图)方式,

甚至清晰易读的字体,都是教师所应具有的基本素质。

三、重视授课学生,

因材施教

了解学生是指教师在课堂课余时间观察分析学生的思想情绪等心理状况,

以掌握学生各方面的情况。

这就需要教师必须具有善于观察分析和与学生深入沟通交流的能力。只有在准确全面了解学生的内心活动、个性特征和智力水平后,

才能有针对性地实施相应的教育教学措施。实践证明,如果教师对学生的个性、心理等方面不深入了解,不闻不问,漫不经心,

对全班学生都采取完全相同的教育教学方法,往往难以取得好的教育教学效果。

《粉末冶金原理》是一门专业性非常强的专业课,概念、设备原理较多,理解和记忆具有一定的难度。具体说来,

大四的同学同时面对着找工作的压力,学习时间和精力相对有限,绝大多数同学没有时间课下预习和复习,在讲授《粉末冶金原理》课程的时候,

要立足于课堂,将知识讲授清楚。《粉末冶金原理》课时量比较充足,对于同学们感兴趣的知识点,

应不怕麻烦,

详细讲解,力求激发出同学们的学习兴趣,使其感受到掌握知识的乐趣。在实际讲课过程中,

应引导学生积极思维,培养学生自由思考的习惯,

具体方法如下:①鼓励学生参与课堂活动,

以课堂讨论、提问、抽取同学讲解某一问题等更加活泼的方式引导学生与教师和其他同学互动,主动思考。②注重“因材施教”原则。

在《粉末冶金原理》课程的讲授过程中,

经常会有同学由于找工作的原因请假,我们应该支持。同时,

也应针对这一实际情况积极调整授课方式。有时需要将两节课的内容压缩在一节讲,

有时又需要调整重点内容的顺序来适应。需要教师备课扎实且能灵活变化。③既要教授课本知识、专业知识,

又注重同学们学习兴趣和学习能力的培养。坦率地讲,很难想象金属材料方向的同学会有较多人日后从事粉末冶金相关工作。多讲些材料学的相关原理和粉末冶金应用实例,

让学生对于课程内容感兴趣,

自发寻找一些知识充实自身,也是非常重要的。

对于《粉末冶金原理》的讲授,其关键点在于讲授内容的专业特色与社会要求、人才成长规律之间,

以及学生特点与工作需要之间,进行系统地调整,寻求平衡。这样不仅能够使同学们掌握书本知识,

而且能使他们对课程感兴趣,并在日后的工作中进行应用,成为用的人才。

参考文献:

[]王盘鑫。粉末冶金学[]。北京:冶金工业出版社,

:-。

[]赵文炳。因材施教的关键在于正确把握“材”[]。教书育人,,():-。

[]叶宏,等。以专业主干课程建设为核心推进教学改革的不断深入[]。科学咨询,,

():-。

[]张丹,等。试论“因材施教”在现代高校教育中的实现途径[]。西安文理学院学报(社会科学版),,():-。

基金项目:重庆理工大学高等教育研究项目()

粉末冶金的特点篇

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,

温压润滑剂的选择、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,金属粉末的润滑、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。

年,在加拿大多伦多举行的会议上,美国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――温压工艺。

温压技术被认为是进入世纪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,于年获得美国粉末冶金协会的新技术新发展功勋奖,

公司也因在温压工艺方面的开创性成就而荣获年度最高荣誉奖。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,将混有温压专用润滑剂/黏结剂的混合粉末加热到一个特定温度(一般~)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。

经过余年的发展,包括世界著名的美国公司、德国公司、瑞士公司、加拿大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余条温压生产线并投入运行,

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

作者单位:北京科技大学材料

粉末冶金的特点篇

关键词:双联齿轮;粉末冶金;模具

双联齿轮就是两个齿轮连成一体,这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,

它的作用就是改变输出轴的转速或速度。

齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,

没有滑移齿轮就只有一种转速或速度。

对于高强度铁基粉末冶金的双联齿轮应用更是广泛。下面我们就来探讨一下它的设计和开发问题。

一、产品分析

随着粉末冶金技术的迅速发展,使得制造高性能低成本的齿轮制品成为可能。可见采用高性能粉末冶金材料能满足齿轮的弯曲疲劳强度与接触疲劳强度的要求。

双联齿轮产品见下图。根据双联齿轮的使用情况分析其失效模式,其主要失效形式是轮齿折断和齿面磨损。

解决此问题的主要措施是采用粉末冶金材料或合金钢热处理及表面处理技术,进行齿轮强度校核,分别计算齿轮的弯曲应力与接触应力,并确定高性能粉末冶金材料齿轮的许用弯曲应力与接触应力。

二、工艺设计

产品的开发工艺为:混料――压制――烧结――浸――机加工――热处理――机加工――油浸。

根据工况分析此产品必须具有高强度与良好的耐磨性。

)材料设计:根据产品的使用情况选用具有高强度的铁基粉末冶金材料-.-.-.-.。因本产品要进行切削加工,考虑对加工刀具的磨损,加入质量分数为.%的。

铜与铁的湿润性很好有利于提高材料的密度和强度;镍主要提高材料的强度与硬度,并明显改善其冲击韧性,镍铜同时进行合金化以稳定烧结品尺寸;

钼主要是提高材料的强度与淬透性,有效地减少回火脆性;硫化锰主要提高烧结品的切削加工性能。原料粉末混合后要具有良好的流动性和压制性能,以保证具有复杂结构的齿轮制品在成形时的密度分布均匀。

)压制与烧结:采用的全自动成形压机进行产品的压制,必须保证压制品的密度分布均匀且分割密度小于./。

烧结工艺:在有快速脱脂装置的网带式烧结炉中度的温度,%氮和%氢的气氛下烧结分钟,烧结时严格控制烧结气氛的碳势,以免脱碳影响齿轮的烧结性能。

)表面热处理:网带炉进行渗碳热处理。

具体工艺为:度下在碳势.%的保护气体中奥氏体化~分钟,#油中淬火至度,冷却到室温后再在~度下回火小时,

以减小淬火应力、降低脆性并保持高强度。

)后续机加工:一次机加工是根据产品图对双联齿轮的烧结体进行机加工,二次机加工主要是在热处理后加工其柱面外圆保证其装配精度。

三、成型模具设计

根据不等高粉末冶金制品模具以及齿轮模具的设计原理,

结合所研制产品的结构特征采用“上二下三”模具成形方案,成形结构示意图如图所示,压制成形状态图如图所示。“上二下三”模具成形方案,

采用两个上模冲与三个下模冲成形。

此成形方案有如下特点:

)产品的成形性:此方案更有利于压制时粉末的移动送粉,从而获得密度分布较均匀的压制品,使大小齿轮部位具有很高的结合强度。

)产品的机加工:此方案凹槽直接成形,

大齿轮端面凸起部位便于机加工。

)模具的结构:此方案模具结构复杂,三个下模冲成形加大了模具的磨损,影响其使用寿命以及压制品的精度。通过上述成形方案的分析可知,

为了得到密度分布均匀且合理的产品和便于机加工并降低成本,可采用先进的全自动粉末冶金压机来保证具有复杂结构的制品压坯的成形。所研制的粉末冶金齿轮的精度主要由粉末冶金模具保证。粉末冶金模具的服役条件非常苛刻,

阴模受到摩擦与交变拉应力作用,失效形式是磨损。

模冲不仅受到摩擦作用,

还承受冲击和传递很大的压应力,因此失效形式主要是崩裂、剧烈磨损以及断裂。

复杂的模具结构决定必须选择较好的模具材料以满足其韧性和耐磨性要求。成形阴模采用硬质合金,成形上下模冲采用进口的高速钢。

四、研制结果

齿轮材料的金相组织是:烧结态组织主要由片状珠光体、残余奥氏体、铁素体和孔隙组成;

热处理态组织主要由回火马氏体和残余奥氏体组成。对此成形方案的烧结品、热处理品分别进行齿轮抗压强度测试和尺寸检验。齿轮强度测试在万能材料试验机上进行齿轮抗压试验,要求齿轮与压块以线接触形式在齿面上均匀接触,

齿轮与齿轮分别跨与齿测试齿轮抗压强度。所研制的铁基粉末冶金双联齿轮装机进行。万次负载耐久试验,齿轮齿部无明显的凹陷、擦伤和点蚀,满足使用要求。

五、结语

)通过产品分析、材料成分设计、制备工艺确定以及成形模具设计,

详述了高性能铁基粉末冶金汽车双联齿轮制品的研制过程,装机试验表明成功开发应用于汽车上铁基粉末冶金双联齿轮。

)产品研制过程中采用自主开发的高性能低成本的铁基粉末冶金材料-.-.-.-.-.,

产品性能测试、尺寸检测以及装机试验结果表明,所研制的齿轮达到使用要求,

尺寸的稳定性可满足批量生产的需要。

参考文献

[]朱孝录主编。齿轮传动设计手册[]。化学工业出版社,

[]上海市新材料协会粉末冶金分会,

上海汽车股份有限公司粉末冶金厂编,张华诚主编。粉末冶金实用工艺学[]。冶金工业出版社,

[]吴成义,张丽英编著。粉体成形力学原理[]。冶金工业出版社,