粉末冶金技術(shù)的特點(diǎn)粉末冶金技術(shù)開(kāi)展史現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)的特征與開(kāi)展趨勢(shì)粉末冶金技術(shù)的主要運(yùn)用課程體系練習(xí)粉末冶金技術(shù)與資料概述

根本特點(diǎn)：原料、無(wú)熔化、資料消費(fèi)過(guò)程采用PM技術(shù)制備資料/產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)：制品的致密度可控，如多孔資料、高密度資料等；晶粒細(xì)小、顯微組織均勻、無(wú)成分偏析；近型成形，原資料利用率高>95%；少無(wú)切削，切削加工僅40~50%；資料組元可控，利于制備復(fù)合資料；制備難熔金屬、陶瓷資料與核資料。粉末冶金技術(shù)的特點(diǎn)原料粉末成形燒結(jié)金屬資料、復(fù)合資料、各種類(lèi)型制品PMProductionofnotchsegmentfortrucktransmission

采用PM技術(shù)制備資料/產(chǎn)品的缺陷：原料粉末價(jià)錢(qián)較貴；模具本錢(qián)高，靠產(chǎn)量規(guī)模降低費(fèi)用；燒結(jié)制品剩余孔隙影響性能；氧和雜質(zhì)含量較高；制備高純活性金屬困難；Return

公元前3000年以前，古埃及人制造鐵器；公元前2300年左右出現(xiàn)塊煉鐵技術(shù)：固相碳復(fù)原鐵礦石〔800~1000C〕。經(jīng)過(guò)高溫鍛焊成各種器件。如公元300年左右印度的DehliPiller,重6噸；我國(guó)西漢〔公元前113年〕的劉勝墓出土的錯(cuò)金書(shū)刀等。1930年Hoganas公司開(kāi)場(chǎng)用固相復(fù)原法消費(fèi)海綿鐵。粉末冶金技術(shù)與資料開(kāi)展

隨后出現(xiàn)Au(300年)、Ag、Cu、Sn(1000年)、Pt粉及Pt塊(1800年〕；1910年Coolidge發(fā)明電燈W絲，奠定了近代粉末冶金的根底；1914年WC、MoC粉末出現(xiàn)〔德國(guó)〕；1923年德國(guó)Krupp公司消費(fèi)硬質(zhì)合金，導(dǎo)致了金屬切削技術(shù)的革命；1956年后大量鐵基、鋁基零件上市；1969年機(jī)械合金化技術(shù)出現(xiàn)；20世紀(jì)80年代后，PM制品，如蝸輪引擎零件廣泛運(yùn)用于航空。三個(gè)重要標(biāo)志抑制了難熔金屬熔鑄過(guò)程中產(chǎn)生的困難；如：1909年鎢絲、1923年硬質(zhì)合金粉末冶金方法消費(fèi)多孔資料的勝利；如：1930年含油軸承、軸瓦粉末冶金新工藝、新資料的開(kāi)展；如：粉末注射成形、金屬陶瓷Return

技術(shù)特征：技術(shù)多樣性;粉末制備、成形、燒結(jié)技術(shù)多項(xiàng)選擇擇工藝復(fù)雜性;手段先進(jìn)性；壓機(jī)、燒結(jié)爐等設(shè)備與最新科技結(jié)合性能優(yōu)良性；零件復(fù)雜性；規(guī)模擴(kuò)展性；本錢(qián)低廉性?，F(xiàn)代粉末冶金技術(shù)與開(kāi)展壓機(jī)：普遍采用模架系列壓機(jī)和多功能壓機(jī)，可一次成形外形非常復(fù)雜的粉末冶金零件；燒結(jié)方面：網(wǎng)帶爐、步進(jìn)梁爐和推桿式爐，都配有空分氮+分解氨+丁烷裂化維護(hù)氣安裝，爐內(nèi)進(jìn)展碳勢(shì)控制，露點(diǎn)控制由微機(jī)一致管理，根本實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制；精整工藝：自動(dòng)送料+定位安裝Goto粉末制備：霧化制粉、復(fù)原法、機(jī)械合金化、氣相堆積、溶膠凝膠、自蔓燃反響合成、電解成形：放射堆積、注射成形、擠壓成形、粉末鍛造、粉末軋制、溫壓成形、冷熱等靜壓及特種固結(jié)技術(shù)、爆炸成形燒結(jié)技術(shù)：微波燒結(jié)、反響燒結(jié)、液相燒結(jié)、超固相線液相燒結(jié)、電火花燒結(jié)、原位成形技術(shù)多樣性Return工藝復(fù)雜性原料：元素粉末、合金粉末成形：熱壓〔熱等靜壓、擠壓...〕冷壓〔模壓、冷等靜壓...〕燒結(jié)：真空、氣氛、外場(chǎng)其它制備技術(shù)：復(fù)壓、精整、熔浸...其它后續(xù)處置技術(shù)：熱處置、機(jī)加工...Return

開(kāi)展趨勢(shì)輻射領(lǐng)域越來(lái)越廣資料、運(yùn)用工藝過(guò)程的變異粉末直接成形多學(xué)科交叉點(diǎn)技術(shù)手段、運(yùn)用領(lǐng)域特異性能、規(guī)模化、低本錢(qián)1〕鐵基構(gòu)造合金的高精度﹑高質(zhì)量﹑大數(shù)量產(chǎn)品。2〕致密高性能資料，主要是理想的密度和結(jié)實(shí)性。3〕難加工資料的制造，全密度具有一致微觀構(gòu)造的高性能合金。4〕特殊合金，主要為包含有多相的組分，經(jīng)過(guò)加強(qiáng)密度的工藝來(lái)制造。5〕非平衡資料的合成例如非晶，微晶和亞穩(wěn)合金。6〕具有獨(dú)特組分或不常用外形的特殊附件的工藝。開(kāi)展方向舉例19901991199219931994199519961997199819992000200120022003200430,00025,00020,00015,00010,0005,0000*1st=0.9087mtP/MPartsOtherUsesst*CopperandCopperbasepowderinNorthAmerica

Copperandcopper-basepowderin2004increased11.3%andcopperpowderbasepartsincreased7%.InternationalironandsteelpowderMetalpowderin2004increasedby6.5%to527,918(mt),figureIronpowderincreased7%over2003to430,119mt.**ReflectsP/Mgradepowdersonlyincludesstainlesssteelsafter1996St**1st=0.9078Sourse:MPIF,JPMA,EPMAInternationalcopperandcopperbasepowdersin2004*st**reflectsP/Mgradepowdersonly*1st=0.9078source:MPIF,JPMA,EPMAP/MpartscontentinatypicalvehicleNorthAmericaJapanEurope19807.7kg(17lb)3.03kg(6.7lb)2.5kg(5.5lb)19858.6kg(19lb)3.78kg(8.3lb)19878.8kg(19.5lb)4.3kg(9.5lb)3.2kg(7lb)199010.9kg(24lb)5.55kg(12.21lb)4.1kg(9lb)199412.2kg(27lb)6.64kg(14.6lb)5.7kg(12.5lb)199512.7kg(28lb)6.7kg(14.8lb)6.1kg(13.46lb)199714kg(31lb)6.52kg(14.41lb)199814.9kg(33lb)6.65kg(14.6lb)7.02kg(15.5lb)199915.6kg(34.5lb)7.17kg(15.8lb)7.4kg(16.3lb)200016.3kg(36lb)8.2kg(18lb)200117kg(37.5lb)7.3kg(16lb)8.1kg(17.8lb)200217.7kg(39lb)7.6kg(16.7lb)8.3kg(18.3lb)200318.4kg(40.5lb)8.0kg(17.6lb)8.7kg(19lb)200419.5kg(43lb)9.0kg(19.8lb)NorthAmericacopperandcopperbasepowder19901991199219931994199519961997199819992000200120022003200430,00025,00020,00015,00010,0005,0000*1st=0.9087mtP/MPartsOtherUsesst*粉末冶金資料的主要運(yùn)用粉末冶金零件市場(chǎng)汽車(chē)工業(yè)是粉末冶金零件的最大運(yùn)用市場(chǎng)Automobileindustry典型的汽車(chē)用粉末冶金零部件MainBearingCapSetVALVESEATANDVALVEGUIDECONNECTINGRODSConnectingRod(fracturesplit)FordMotorCompanyhasalreadyusedmorethan25millionPowderForged(PF)connectingrods；Totalcostsavingsofover20%arereportedPMConnectingrodusedinBMWenginesOILPUMPGEARSSYNCHRONISATIONSYSTEMROCKERARMSMechanicalindustry2000、2005及2021年國(guó)內(nèi)粉末冶金零件的總需求量,單位/噸國(guó)外市場(chǎng)世界粉末冶金零件總產(chǎn)量約為60萬(wàn)噸，我國(guó)約占4%，世界上超越1萬(wàn)噸/年的粉末冶金廠家約為12個(gè)。國(guó)內(nèi)與國(guó)外差距產(chǎn)品程度低在產(chǎn)品精度方面，少數(shù)企業(yè)尺寸精度可達(dá)IS07—8級(jí)，形位公差可達(dá)8—9級(jí)，與國(guó)外程度相比低1—2級(jí)，但普通企業(yè)約相差2—3級(jí)。產(chǎn)質(zhì)量量不夠穩(wěn)定，產(chǎn)品內(nèi)在分量和外觀質(zhì)量均有較大的差距工藝配備落后多數(shù)企業(yè)仍采用性能較差的設(shè)備、能耗大、效率低、爐溫均勻性差，質(zhì)量不穩(wěn)定；國(guó)內(nèi)還沒(méi)有構(gòu)成一個(gè)專(zhuān)業(yè)消費(fèi)粉末冶金模具、模架的企業(yè)企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益與國(guó)外同類(lèi)企業(yè)相比差距較大日本住友電工〔株〕650人，年產(chǎn)粉末冶金零件24000噸，年銷(xiāo)售額近2億美圓，人均年銷(xiāo)售額255.4萬(wàn)元人民幣；

臺(tái)灣保來(lái)得公司530人，年銷(xiāo)售額6210萬(wàn)美圓，人均年銷(xiāo)售額97.25萬(wàn)元人民幣。寧波粉末冶金廠400人，年銷(xiāo)售額1.2億元，人均年銷(xiāo)售額30萬(wàn)元；

揚(yáng)州保來(lái)得公司300人，年銷(xiāo)售額1.8億元，人均年銷(xiāo)售額60萬(wàn)元；

國(guó)內(nèi)普通粉末冶金廠人均年銷(xiāo)售2萬(wàn)元。

開(kāi)展趨勢(shì)輻射領(lǐng)域越來(lái)越廣資料、運(yùn)用工藝過(guò)程的變異粉末直接成形多學(xué)科交叉點(diǎn)技術(shù)手段、運(yùn)用領(lǐng)域朝特異性能、規(guī)?；⒌捅惧X(qián)方向開(kāi)展Return

粉末冶金資料的孔隙特征孔隙對(duì)粉末冶金資料性能的影響