粉末冶金的特点范例(3篇)

粉末冶金的特点范文

日前，科技部火炬高新技术产业开发中心下发《关于认定岳阳精细化工等7家产业基地为国家火炬特色产业基地的通知》，批复认定莱芜市为国家火炬粉末冶金特色产业基地。此次批复的特色基地全国共有7家，其中山东2家。这是继莱芜国家新材料高新技术产业化基地之后，获得的第二个部级高位区域创新平台，也是国内粉末冶金领域唯一一家特色产业基地。莱芜市已成为全省同时拥有高新技术产业化基地和特色产业基地的六个地市之一。

粉末冶金产业是莱芜市的重点优势特色产业，先后承担国家科技支撑计划等重点科技计划项目43项，授权专利68项，获省以上科技进步奖8项，其中国家科技进步二等奖1项、省科技进步一等奖1项。拥有省级科技创新平台8家。32篇，其中国际刊物8篇。全市制粉、制品产能分别为20万吨和5万吨，分别占全国的35%和15%。立足这一优势特色产业，莱芜市从2010年开始着手进行产业基地的创建工作，先后成立了由市长任组长、分管副市长任副组长、20个部门单位主要负责人为成员的基地建设工作领导小组，出台了《关于加快推进国家火炬莱芜粉末冶金特色产业基地建设的意见》，与省科学院在深入调研基础上，编制了《粉末冶金特色产业基地发展规划（2012-2016）》，积极争取省科技厅支持，及时向国家科技部推荐认定。在多次向国家科技部汇报争取，并经实地考察、专家答辩后，科技部近期下达了关批复。

特色产业基地是在特定地域内，发挥地方资源和技术优势，依托一批产业特色鲜明、关联度大、技术水平高的高新技术企业而建立起来的产业集群。特色产业基地的建立，不仅奠定了莱芜市粉末冶金产业在国内同行业中的领先地位，也为莱芜市粉末冶金产业发展打造了高位平台和响亮品牌，对于吸引高端技术人才和技术成果，提高产业在国内乃至国际同行业领域的技术水平，促进和带动汽车及汽车零部件等相关产业发展，加快转方式调结构，打造“中国粉末冶金城”都具有非常重要的意义。

粉末冶金的特点范文篇2

•力学强度，特别是疲劳与抗冲击强度(图2);

•尺寸精度。

除了通过研发新合金改进外，若能将粉末冶金钢加工到孔隙度为0时，粉末冶金钢的力学性能可能会和锻钢的性能相比拟或会超过之。特别是，低密度粉末冶金零件的静态强度相当高，即密度为6.9g/cm3(87%理论密度)时，静态强度约为锻钢强度的70%，而密度为7.4g/cm3(94%理论密度)时，静态强度约为锻钢强度的95%。可是，孔隙度对疲劳性能有重大影响。一般密度为7.1g/cm3的粉末冶金钢的弯曲疲劳强度不大于锻钢的60%。在许多应用中，负载在零件表面或其附近会产生高应力，因此，并不需要整个零件具有全密度。在这些场合，强化粉末冶金钢最引人注意的加工工艺是选择性表面致密化(SelectiveSurfaceDensifica-tion，SSD)［1－14］。这种工艺形成的表面致密化层厚度为0.2～1.0mm，而密度梯度的范围从表面的孔隙度接近于0到一般零件心部的孔隙度为10%(体积分数)［11－14］。SSD是一种加工工艺，已成功地用于使高负载零件表面致密化。PMG集团开发出了一种拥有专利的SSD工艺———DensiForm，是一种采用挤压(DensiFormE)或横向辗压(DensiFormR)的冷成形加工工艺。SSD的最重要应用是负载转矩的零件(诸加齿轮)与负载磨耗的链轮。这2种零件在顶点或其表面稍下都遭受脉动应力，因此，主要是这些部位需要改进强度与耐磨性。本文阐述了手动变速器的螺旋齿轮与无声链条传动装置的直齿链轮的生产，特别是选择性致密化及所制备的材料性能和使用性能的数据。

1试验

1.1链轮与螺旋齿轮的生产

表面致密化齿轮与链轮(图3(a)、(b))都是用批量生产的水雾化钢粉生产的，钢粉是用1.50%(质量分数)Mo预合金化的，并且预混合了0.20%(质量分数)的石墨。2种零件都是按照下列工序生产的:

•压制有余量的零件;

•烧结到约90%理论密度;

•用横向辗压(DensiFormR)或挤压(Densi-FormE)分别进行表面致密化;

•去毛刺;

•表面硬化;

•精加工。

这2种零件都是在液压式压机上于600～650MPa下压制的。其中，在齿轮的生产过程中，用变速器从动连接器来旋转阴模零件［10－12］。烧结是将成形的零件生坯置于陶瓷板上，在标准的带式炉内，于吸热性煤气中1120℃下烧结30min。要严格控制炉内的碳势，以使零件的含碳量接近初始水平。齿轮与链轮都是以冷却速率约0.2K/s，从烧结温度缓慢冷却，以形成铁素体-珠光体的显微组织。二者的烧结态零件的平均密度都很均匀，即心部的密度为6.98～7.02g/cm3。烧结后，2种零件都用DensiForm工艺进行了表面致密化。其中，齿轮是在控制圆形力的辗压机(图4(a))上进行表面致密化的，而链轮是在精整压机上用挤压型工艺(DensiFormE，图4(b))进行的表面致密化。前一种加工工艺是将有余量的烧结态齿轮置于2个配对的辗压工具轮之间的中心，当工具轮与齿轮接触时，逐渐施加负载，工具轮使齿轮表面致密化，一直进行到达到预定的中心距离，在文献［10－14］中对这些加工工艺进行过详细说明。链轮的表面致密化是用模具挤压进行的，见图4(b)［15］。这种加工方法会产生毛刺，可在挤压后除去。2种零件在表面致密化加工后都要进行表面硬化处理，以使表面含碳量达到0.5%(质量分数)的水平。由于齿的弹性与回弹，辗压后会产生相当明显的挠曲变形，从而导致在齿的前、后断面产生齿廓与对中误差［10］。这些偏差都可用研磨除去，齿轮最后的品质与形貌和研磨的常规钢齿轮一样。在研的粉末冶金齿轮的品质为DIN7或更好。

1.2金相

表面致密化层的密度分布非常重要。因此，将齿轮与链轮在砂轮切割机上用专用夹具切割了垂直于齿廓的横断面。关于金相试样制备和致密化层的各种显微结构中孔隙的特征的鉴定方法，即孔隙的体积分数、孔隙的大小与取向可参见文献［14］。

2显微组织与性能

2.1表面致密化的齿轮

图5(a)示表面致密化后，螺旋齿轮中的典型孔隙分布。致密化表面层(DSZ)清晰可见。显然，用辗压工艺形成了实质性的密度梯度。在表面层接近全密度，而在深度约1mm处密度逐渐减小到了心部孔隙度的水平。相对密度与深度的关系如图6(a)所示。辗压形成了一层接近全密度的表面层，即孔隙度＜2%(体积分数)的表面层，深度距离约达到300μm。超出这个区域之外，观察到密度逐渐呈S型减小，在深约1mm处开始拉平到心部密度水平，约90%理论密度。而且，在左、右齿腹之间没有观察到明显差异。沿着对中方向测量了齿轮的表面品质，其和噪声产生关系最密切。研磨后，表面的粗糙度值Ra＜1.8μm，这可与参照的常规钢齿轮相比拟［16］。在每一道加工工序之后，都在3D-Mohr齿轮测量机上测量了典型尺寸与齿轮误差。关于每一道加工工序之后齿轮品质的演变见文献［10－12］。

2.2表面致密化的链轮

链条链轮在选择性表面致密化之后齿中的孔隙分布如图5(b)所示。和螺旋齿轮一样，挤压会形成相当大的密度梯度，在深度达0.3mm的表面层中密度＞98%理论密度，而在深度约1mm处密度逐渐减小到了心部孔隙度的水平。相对密度与表面层深度的关系见图6(b)。可观察到密度的S型减小及孔隙度的分布与表面致密化的齿轮相同。而且，在左、右齿腹之间没有明显差异。用负载1kg的Vickers压痕仪测定了表面硬化链轮的硬度(图7(a))。图7(b)示横穿齿横断面的硬度曲线。在链轮表面层的表观硬度超过了800HV1，这个硬度值相当于含碳量为0.5%(质量分数)的全马氏体常规钢的硬度。这个结果是惊人的，因为孔隙度为10%(体积分数)的粉末冶金钢的Vickers硬度值很难超过350HV5。显微组织观察表明，在表面层实际上是孔隙度为0与高含碳量和显微组织全部为马氏体相结合。相反地，心部的硬度在孔隙度为10%(体积分数)与含碳量为0.2%(质量分数)下为300～400HV1，这位于常规的未致密化粉末冶金钢的硬度范围之内。

3使用性能结果

3.1表面致密化齿轮

粉末冶金齿轮和参照的常规钢齿轮的承载能力的研究都是在亚琛工业大学的WZL(机床与工具试验室)的三轴总成的成对试验台架上进行的(图8(a))。用可变中心距离进行控制，这种台架是在2500rpm下运行的。转矩是用扭转连接器和一加载杠杆施加的，将驱动转矩传输到固定有粉末冶金齿轮的中间轴。试验是在60℃下，于CastrolBOT328油中进行的。当发生损坏(通过噪声级监控)或运行50×106周(于2500rpm下运行167h)时试验终止。试验结果汇总于图8(b)。表面致密化与研磨后的粉末冶金齿轮的承载能力和形状相同的常规钢齿轮位于同一范围之内。例如，施加的转矩为340N•m(相当于齿根应力为700MPa)时，齿轮因在10×106～50×106周之间齿根断裂而失效(参见图8(b))，而齿腹未损坏和无点蚀痕迹，即在这个负载图中，齿轮是由于齿根的疲劳裂纹扩展，而不是因点蚀而失效。在变速器的工况下，在用户的试验台架上用研磨的粉末冶金齿轮与常规钢齿轮进行了补充试验［16］。采用的试验条件如下:在2500rpm下输入的转矩为212N•m。粉末冶金齿轮和常规钢齿轮都顺利地通过了这种负载试验而没有失效。

3.2表面致密化链轮

将经过表面硬化处理的表面致密化链轮和未经表面致密化加工的参照零件，安装在用户的拥有专利权的链条驱动试验装置中，用无声链条进行了试验。在预定的时间间隔内中断，然后检验链与链条的磨耗性状。如图9(a)所示，未经致密化加工的链轮磨耗非常严重，仅只经过预计的试验时间的25%之后，就将所有的齿都磨没有了;另一方面，经过表面致密化加工的链轮，在预计的试验时间间隔以内仍保持完好，齿腹的磨损几乎可忽略不计(图9(b))。

粉末冶金的特点范文

关键词：

“十一五”期间，喀左县为促进县域经济的快速发展，大力实施“工业强县、项目支撑”的战略，通过引进外资形成了以铸造、冶金、采矿、机械、建材、化工、酿造、农产品加工为主的工业格局。特别是以冶金铸锻产业产生一大批骨干企业，形成集群发展态势，成为地方财政收入的主要来源和城乡居民就业的重要渠道。

一、基本情况

喀左县冶金铸锻产业经过十多年的发展，已初具规模，形成了涵盖矿山采选、钢铁冶炼、粉末冶金、粉末冶金、精密铸造、冷压热锻及钼、锰、镍、钛生产加工等具有地方特色的冶金及铸锻产业体系，上游的采选、冶炼产业、中游的铸造、锻压产业、下游的精密加工产业，基本实现良性联动，产业链雏形已初步形成，一批具有地方特色的专业化分工配套企业正在崛起；一批技术含量高、附加值大的粉末冶金制品、精密铸造件、汽车零部件、有色金属和磁性材料等产品得到快速发展，产业集群在工业经济中的地位日益突出，已成为全县经济发展的主要动力和重要支柱产业。

目前，全县冶金铸锻产业集群入驻企业已达到107户，其中规模以上企业68户。产业集群主要产品为：铸造生铁、锻造钢坯、各类铸锻件、粉末冶金压制件、汽车零部件及零部件总成、镍、钼、钛、等有色金属加工产品等。核心企业有：

朝阳飞马集团。集团成立于2003年8月，下属四个分公司，分别是飞马车辆设备股份公司、飞马集团机械制造公司、飞马铸造有限公司和利州进出口公司。总资产15亿元，占地面积68.7万平方米，现有员工4000人。经过今年来不断的扩产改造，目前企业年生产能力15万吨，主导产品为汽车轮毂、刹车毂、刹车盘，产品出口到欧美亚四十余个国家和地区。2006年8月被国家商务部、国家发改委评定为“国家汽车零部件出口基地企业”。2010年实现销售收入8.1亿元，上缴税金6890万元，出口创汇5120万美元。今年1—4月份，实现工业总产值24300万元，缴纳税金1185万元。

朝阳金河集团。集团组建于2007年，是由鑫兴矿业、鑫晟矿业、鑫隆矿业、辘轱井铁远、金河粉末、鑫成铸钢、晟博压件等7个企业组成。经过几年的不断扩产改造及产业链条延伸，目前，集团已形成年产50万吨铁精粉、3万吨粉末冶3万吨雾化粉、3000吨精密制件的生产能力。2010年实现产值8.5亿元，缴纳税金12288万元

朝阳西姆莱斯石油铸钢管件有限公司。主要是利用无锡西姆莱斯多项荣获国家专利技术和高新技术，年产30万吨石油专用管坯。2010年实现产量10万吨。销售收入5.6亿元，税收1622万元。还有朝阳利鑫有色金属公司，目前每天生产镍铁100吨左右，实现产值220万元。今年1—4月份实现产值14116万元，同比增长163.8；实缴税金1020.3万元，同比增加1014.4万元。喀左县鑫丰金属制品有限公司，今年1—4月份实现产值3.8亿元，全年计划实现产值10亿元，利税8000万元。等大一批骨干企业。

2010年冶金铸锻产业集群实现产值107.4亿元，占全县工业的85.9%；实现工业增加值34.1亿元，占全县工业的86.5%;实现税收3.2亿元，占全县工业税收的88.9%。

目前，该集群正在建设的较大项目有：金河集团投资1.5亿元的年产3万吨雾化粉、6万吨海绵铁项目，金旭锰业投资1.75亿元的年产4万吨硅锰合金和1万吨中低碳锰项目，中天有色投资1.5亿元的年产5.4万吨硅锰合金和2.1万吨中碳锰铁项目，圣峰电力投资8000万元的年产6万元吨铸钢件项目，鑫丰金属投资1亿元的55立方米转炉特钢项目，明鑫铸造投资5亿元的年产60万吨铁和3万吨铸件项目，圣峰镍业投资9800万元的年产6千吨镍基料冶炼项目，盛奥投资8300万元的年产20万吨铁精粉和3万吨钢球衬板项目，亿通金属制品投资8000万元的年产2.5万吨硅锰合金项目，兴发矿业投资8000万元的年产3万吨铸造排水管件项目，聚丰合金投资5000万元的年产1.3万吨耐磨合金铸件项目，永生锰业投资4000万元的年产1万吨富锰渣及锰铁铸件，博华新金属投资2800万元建设电子封装金属键合线项目等。以上这些项目陆续建完投产后，将进一步壮大我县冶金铸锻产业集规模，也必将对我喀左县工业经济形成强有力的支撑和拉动作用。

二、集群发展面临的主要问题

近年来，喀左县冶金铸锻产业集群虽然取得较快发展，但与省内和周边地区相比，在面临诸多发展机遇的同时，也存在一些制约发展的因素，总体看仍有一些差距。

一是产业集中度较低，企业协作配套不紧密。冶金、铸造、锻压、加工行业龙头企业少，特别缺乏集设计、制造、服务于一体的成套总包企业，围绕龙头企业的中小企业群体还未形成，原材料供应、外协配套件等相关产业发展不足，尚未形成专业化分工、社会化配套的制造体系，制约了企业做强做大，对区域经济发展带动作用不明显。

二是产品结构层次低，创新能力不足。多数企业的集成创新、引进消化再创新意识不够强、能力不足，高技术含量、高附加值得精密加工和智能控制等设备比例低，产品大多处于产业分工价值链的中低端。加上企业的经营理念较为落后，开拓市场的力度不够，产品结构老化，不注重品牌和企业形象的建设，缺乏现代化的营销理念及手段，制约着企业市场的开拓和创新能力的提高。

三是熟练技工少，人力资源匮乏。我县内冶金铸锻加工企业数量较多，劳动力密集，大部分员工学历偏低，技术类、管理类的人才缺乏，影响了冶金铸锻及加工产业企业的健康发展。

四是资金短缺，融资能力较低，由于企业规模偏小知名度低，地方政府资金支持力度有限，域外资金介入的规模偏小，难以满足企业发展的需要，资金的缺乏成就冶金铸锻及加工企业实现跨越式发展的“瓶颈”，此外，园区基础设施建设资金投入不足，与发达地区的园区相比较一些功能还相对滞后。

五是瓶颈制约影响集群发展。主要是土地指标缺口大、环评审批周期过长、一些地方电力不足等，这些因素影响了一些项目的引进和落地，也限制了现有企业扩产改造，制约了集群发展。

三、须要解决的问题

1．加大政策支持力度。全面贯彻落实辽宁省政府《关于实施突破辽西北战略的若干意见》的政策，积极争取省、市对冶金铸锻企业在技术开发、项目建设等方面给予重点支持，在资金投入、环保、土地等方面给予优先扶持。

2．加强组织领导。要把冶金铸造锻压产业作为一个长期战略重点来抓，成立专门机构，抽调专门人员，一以贯之的常抓不懈。同时，加强宏观指导和微观协调服务，为冶金铸造锻压产业发展创造宽松的软硬环境。

3.加大资金扶持力度。希望对我县冶金铸锻产业集群一些在建项目给予技改贴息或项目补贴等资金支持，以此激发投资者投资上项目的积极性。对冶金铸造园区给予资金支持，以保证其基础设施投入，不断提升园区条件，吸引更多项目进驻。

4.给予人才、技术等方面的支持。随着冶金铸锻产业的规模壮大，企业增多，产业工人、技术工人、管理人才短缺矛盾日益突出，一些企业还存在着某些技术方面的瓶颈制约，建议：一是大中专毕业生和一些使用技术人才多往喀左引进、推荐；二是省经信委在专项资金中砍出一块专门用于企业工人培训；三是联合大中专院校、一些科研部门帮助企业解决技术难题。

5．加大招商引资工作力度，紧紧抓住铸造产业发达地区资金产业招商、概念招商、地产招商、定点定向招商，引进一批较大项目落户我县。进一步放宽思路，采取灵活的方式方法，提高在谈项目成功率和落地率。鼓励开展中介招商，努力探索专业化、市场化招商的新路子。

6．着力培育优势骨干企业。更新发展理念，创新经营模式。支持冶金铸造锻压企业积极面向市场，打破体制性障碍，拓展发展领域，实现快速发展。较快各类冶金铸造锻压企业兼并、联合、重组步伐，整合社会资源，促进生产要素向优势企业集中，通过多种途径培育一批大型企业集团。

7．引导企业集聚发展。积极运用土地、环保、电价和政府补贴等手段，支持园区建设，发挥骨干企业作用。吸引相关企业建立生产基地，壮大产业规模，形成特色明显的冶金铸造锻压产业园区。要在产品研发、电子商务、金融服务、现代物流等方面，加快建立和完善公共服务体系，全面提升集群的综合竞争力。

8．提高自主创新能力。积极争取符合条件的企业和项目列入国家、省重大创新专项和国债项目。鼓励企业与高校和科研院所开展产学合作，推进大型冶金铸造锻压企业和研究院所合作。培育具有自主创新能力的大型企业集团。在园区建立公共技术研发平台，冶金铸造锻压企业建立市级以上技术中心。