粉末冶金溫壓技術的發(fā)展
作者：169 發(fā)布時間：2010-09-09 文字大?。?span id="da">【大】【中】【小】
自1994年鋼鐵粉末冶金溫壓工藝在國際上取得突破以來，國內(nèi)除寧波東睦，揚州保來得粉末冶金有限公司少數(shù)廠家引進溫壓生產(chǎn)線以為，大多數(shù)企業(yè)處于觀望狀態(tài)。有限的幾個大專院校，科研院所對該技術進行了消化，吸收和試圖國產(chǎn)化的研究。國家863計劃、95攻關等項目也對此有不同強度的支持。
可以確定的是，新技術通過一次壓制，一次燒結(jié)的較低成本工藝使零件密度提高0.15～0.25g/cm3。問題是這個密度的提高究竟給我們提示了什么？溫壓技術對粉末冶金鐵基結(jié)構零件的發(fā)展前景？經(jīng)過6年的實踐，國際上有什么新進展，我們到底對溫壓技術有一個怎樣的基本認識，溫壓技術的控制因素--溫壓技術的“瓶頸”問題什么，產(chǎn)業(yè)化的困難及具有操作性的對策，這些都需要認真思考。
6年來的總體工作表明，溫壓技術的實施和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化取決于兩個系統(tǒng)工程的成功實施；即開拓市場需求的系統(tǒng)工程和技術系統(tǒng)工程的合理操作。系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)相互制約，需要通盤考慮。如果某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都不會得到好的高密度溫壓產(chǎn)品，更不要說溫壓技術實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化了。
1 開拓市場需求的系統(tǒng)工程與標志性產(chǎn)品
溫壓技術產(chǎn)業(yè)化所需要的第一個系統(tǒng)工程是需求的系統(tǒng)工程即：“企業(yè)需求--市場需求的推動--市場需求--再到企業(yè)需求”。
企業(yè)對發(fā)展的迫切需求是溫壓技術誕生的原動力。從溫壓技術發(fā)展史看，在粉末冶金鐵基結(jié)構零件生產(chǎn)技術方面，第一個取得專利的企業(yè)是美國Hoeganaes公司。該公司為瑞典在美國的分公司，高質(zhì)量的還原鐵粉是早期的主打產(chǎn)品。溫壓技術能從該公司誕生，而不是從高水平的壓件公司誕生，其關鍵原因是該公司長期以來不斷追求發(fā)展，不斷研究提高粉末質(zhì)量的途徑，在部分預合金鐵粉、無偏析（包復）混合粉開發(fā)成功以后，就為溫壓技術的出現(xiàn)奠定了基礎。
實際上，單就在100～300℃溫度下壓制混合粉末的這一個技術操作而言，早在80年代中期，美國通用汽車公司就已開始了系統(tǒng)的研究。施壓的對象是鐵粉、潤滑劑與聚合物的混合物。其作法是將有機潤滑劑，聚合物均勻的包復在鐵粉顆粒表面，壓制或注射成形后不燒結(jié)，壓坯由相互絕緣的鐵粉組成以便用鐵合金顆粒鐵芯替代交疊層變壓器用硅鋼片鐵芯。后來的研究導致了1991年以后粘結(jié)永磁Nd-Fe-B材料的凈形零件的產(chǎn)業(yè)化。
由文獻上看，當時美國通用汽車公司提供的數(shù)據(jù)已包含了少量包復的有機潤滑劑可以提高壓坯的整體密度的內(nèi)容。但那時沒有誰往鐵基結(jié)構件上聯(lián)想，即便考慮到了，也沒有大批量合適的生產(chǎn)原料。
80年代末至90年代初，美國Hoeganaes公司開發(fā)的部分預合金鐵粉，無偏析（包復）混合物不僅滿足了高質(zhì)量中密度鐵基結(jié)構件的需要，而且也為溫壓技術的研究開發(fā)與成功提供了條件?？梢哉f，沒有企業(yè)對發(fā)展（包括技術與產(chǎn)品）實質(zhì)上的需求，就沒有溫壓技術的誕生。
新技術問世后，市場需求的推動是極為重要的。其目的是讓溫壓鐵基結(jié)構件逐步擴大它的市場占有份額。為此，溫壓技術必須解決這樣幾個問題：①溫壓與室溫壓制相比壓坯密度提高0.15～0.25g/cm3，如果高密度在燒結(jié)后能保持下來，則對鐵基結(jié)構零件性能的影響。②是否有室溫一次壓制工藝不能制造的，新而多的標志性產(chǎn)品。③溫壓工藝的適用性和局限性有多大。
僅就疲勞性能來說明密度的提高對性能的影響。高性能粉末冶金鐵基零件的標志之一是它的疲勞性能要高。比如，全致密合金鋼（0.6C1.5Cu0.5Mo1.75Ni余Fe）的疲勞強度為460MPa（2*108次循環(huán)），而密度為6.9g/cm3的材料強度僅為130MPa（2*108次循環(huán)）。如果材料的密度提高到7.19g/cm3（0.5C1.5Cu0.55Mo2.0Ni余Fe）疲勞強度則可提高到368MPa。密度提高到7.28g/cm3，需加入合金元素Cu，Mo，Ni，或用0.4C和Fe，疲勞強度可以達到449MPa（1*107次循環(huán)），接近致密鋼材的疲勞強度。使性能大幅度的提高這是粉末冶金鐵基結(jié)構零件的開發(fā)者和生產(chǎn)者夢寐以求的。
(來源：MW35.com )
