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1、現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)概述采用PM技術(shù)制備材料/產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn):成形體的致密度可控;多孔材料晶粒細(xì)小、顯微組織均勻、無成分偏析近型成形,原材料利用率高>95%材料組元可控,利于制備復(fù)合材料制備難熔金屬、陶瓷材料與核材料粉末冶金技術(shù)的特點(diǎn)原料粉末成形燒結(jié)PMProductionofnotchsegment(槽型件)fortrucktransmission90鑄造3895粉末冶金28.585冷成形4180鍛造4950機(jī)械加工8210000100材料利用率/%零件的能耗/MJ·kg-1各種生產(chǎn)工藝的材料的利用率與能耗采用PM技術(shù)制備材料/產(chǎn)品的
2、缺點(diǎn):原料粉末價(jià)格較貴(Fe和Fe粉);成形模具成本高;靠產(chǎn)量規(guī)模降低費(fèi)用;燒結(jié)制品殘余孔隙影響性能;氧和雜質(zhì)含量較高;制備高純活性金屬困難;公元前3000年以前,古埃及人使用隕鐵;公元前2300年左右出現(xiàn)塊煉鐵技術(shù):固相碳還原鐵礦石(800~1000?C)。通過高溫鍛焊成各種器件。如公元300年左右印度的DehliPiller,重6噸;我國西漢(公元前113年)的劉勝墓出土的錯(cuò)金書刀等。1930年Hoganas公司開始用固相還原法生產(chǎn)海綿鐵。粉末冶金技術(shù)發(fā)展史塊煉鐵技術(shù)隨后出現(xiàn)Au(300年)、Ag、Cu、Sn(1000年)、
3、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基礎(chǔ);1914年WC、MoC粉末出現(xiàn)(德國);1927年德國Krupp公司生產(chǎn)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應(yīng)用于航空。技術(shù)特征:技術(shù)多樣性粉末制備、成形、燒結(jié)技術(shù)多選擇工藝復(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)異性零件復(fù)雜性規(guī)模擴(kuò)大性;成本低廉性現(xiàn)代粉末冶金技術(shù)特征與發(fā)展趨勢NickelSilverGear
4、s,CamsandPawls:P/Mpartsusedinafirealarmboxdensity:8.0g/cm3,tensilestrength:234MPa,yieldstrength:138MPa,hardness:90HRH.a50%costsavingscomparedtothepriormethodsofmanufacturing–stampingandmachining世界粉末冶金大會獲獎(jiǎng)零件BevelGear/IndexingRatchetThepartissuppliedasanetshapewithnose
5、condaryoperations.Itisfabricatedtoatypicaldensityof6.6g/cm3,andhasayieldstrengthof207MPa(30,000psi),anda63HRBtypicalhardness.P/Mreplacedatwo-piecemachinedandweldedassembly,offeringa70%costsavings世界粉末冶金大會獲獎(jiǎng)零件NeedleDriverandDistalClevisThepartsaremadetoadensityrangeof7
6、.68-7.72g/cm3.Thedistalclevishasa35-38HRChardnessandanelongationof10%.Tensileyieldstrengthis1100MPa(160,000psi).Theneedledriverhasa38-42HRChardnessrangeandanelongationof8%.Thetensileyieldstrengthis1070MPa(155,000psi).Metalinjectionmoldingofferedacostsavingsof90%compa
7、redtoCNCmachiningthepartsfrombarstock世界粉末冶金大會獲獎(jiǎng)零件SynchronizerRingwithFrictionLiningThepartiswarmcompactedtoadensityofmorethan7.3g/cm3intheteethandmorethan7.1g/cm3intheringbody世界粉末冶金大會獲獎(jiǎng)零件發(fā)展趨勢輻射領(lǐng)域越來越廣材料、應(yīng)用工藝過程的變異粉末直接成形多學(xué)科交叉點(diǎn)技術(shù)手段、應(yīng)用領(lǐng)域朝特異性能、規(guī)模化、低成本方向發(fā)展粉末冶金技術(shù)的主要應(yīng)用粉末冶金零件市
8、場汽車工業(yè)是粉末冶金零件的最大應(yīng)用市場典型的汽車用粉末冶金零部件MainBearingCapSetVALVESEATANDVALVEGUIDECONNECTINGRODSConnectingRod(fracturesplit)FordMotorCompanyha