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1．1 粉末燒結(jié)預(yù)制坯熱鍛技術(shù)(粉坯熱鍛．粉末鍛造)
    粉末鍛造技術(shù)，1968年首先在美國(guó)出現(xiàn)。由于粉末鍛造機(jī)械零件具有材料利用率高、力學(xué)性能好、鍛件

尺寸精度高和質(zhì)量準(zhǔn)確，大規(guī)模投產(chǎn)可以顯著降低制造成本等優(yōu)點(diǎn)．在許多國(guó)家掀起開(kāi)發(fā)粉末鍛造零件、材

料與工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的熱潮。

    三十多年來(lái)。粉末鍛造技術(shù)與粉末鍛造零件，不斷發(fā)展完善與推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，并經(jīng)各國(guó)汽車(chē)實(shí)際使用結(jié)果

表明。粉末鍛造零件的可靠性高、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。因此預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初葉。全球大部分汽車(chē)將進(jìn)一步推

廣應(yīng)用粉末鍛造連桿等零件。在美國(guó)。估計(jì)粉末鍛造連桿的年產(chǎn)量將達(dá)2000萬(wàn)件。

    美國(guó)、西歐、日本已經(jīng)相繼建立高效率、高質(zhì)量粉末鍛造自動(dòng)生產(chǎn)線． 并紛紛在新型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)和新車(chē)型

上使用粉末鍛造連桿。據(jù)日本專(zhuān)家分析預(yù)測(cè)。當(dāng)今采用粉末鍛造工藝技術(shù)，制造汽車(chē)零部件日益增多。諸如

自動(dòng)變速箱轉(zhuǎn)換離合器內(nèi)、外環(huán)，超越離合器外環(huán)。鎖定轉(zhuǎn)換器轂、內(nèi)環(huán)及單向內(nèi)凸輪。載重車(chē)自動(dòng)變速箱

內(nèi)齒環(huán)，單向離合器內(nèi)外環(huán)。貨車(chē)變速箱同步環(huán)。輕型車(chē)四輪驅(qū)動(dòng)分動(dòng)箱齒輪等。汽車(chē)工業(yè)進(jìn)一步推廣應(yīng)用

粉末鍛造零件．即將使用的可達(dá)10～20kg／輛。

    1．2 溫壓成形技術(shù)的開(kāi)發(fā)

    應(yīng)用溫壓工藝技術(shù)。是將金屬粉末與模具加熱到約140oC。并采用高溫聚合物潤(rùn)滑劑。通過(guò)一次壓制可使

部件密度達(dá)到7．3～7．5g／cm。。這項(xiàng)新工藝技術(shù)生產(chǎn)成本低．生坯強(qiáng)度高，可直接機(jī)加工生坯。

    1994年在多倫多國(guó)際會(huì)議上溫壓工藝技術(shù)公布以來(lái)。已在工業(yè)上取得重大進(jìn)展。據(jù)瑞典赫格納斯公司估

計(jì)，至1996年底，全世界用溫壓工藝生產(chǎn)的粉末冶金零件已達(dá)38種， 生產(chǎn)線共20條。還有2O多家公司正在進(jìn)

行新的試驗(yàn)。產(chǎn)品包括：螺旋齒輪(電動(dòng)工具)，泵輪，連桿，凸輪，鏈輪，同步器轂，螺旋齒輪(變速箱)，

軟磁零件。

       1．3金屬粉末注射成形(MIM)技術(shù)與超細(xì)金屬粉末材料

    金屬粉末注射成形技術(shù)(MIM)。是1980年代初期新發(fā)展起來(lái)的特殊粉末冶金技術(shù)．可以大量制造小型精密

機(jī)械零件。MIM能制造用常規(guī)模壓粉末成形無(wú)法制造的復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)，如帶有螺紋、交叉孔、銳角、多臺(tái)階、

薄壁、翼形等制品，可達(dá)到材質(zhì)各向同性。并有更高的材質(zhì)密度(93％～100％理論密度)和強(qiáng)韌性。用PIM可

用金屬、陶瓷、金屬間化合物和復(fù)合材料制造小型精密機(jī)械零件。用金屬粉末注射成形(MIM)制造的精密零件

，在汽車(chē)、化工、航空、航天、商業(yè)設(shè)備、計(jì)算機(jī)硬件、電子通訊、生物醫(yī)療、軍事領(lǐng)域有許多新的應(yīng)用。

    金屬粉末注射成形技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世， 美國(guó)、日本、西歐競(jìng)相開(kāi)發(fā)應(yīng)用，現(xiàn)正在發(fā)展、完善、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。

產(chǎn)值年增長(zhǎng)率達(dá)100％ 左右。目前．MIM 制品還限于小型精密零件(單重< 20g、長(zhǎng)度<50gam)．但其應(yīng)用面很

大。據(jù)美國(guó)有關(guān)方面調(diào)查。這類(lèi)小型零件的市場(chǎng)約為1500億美元。粉末注射成形的單件質(zhì)量。已從幾克、幾

十克向公斤級(jí)發(fā)展．應(yīng)用前景十分寬廣?，F(xiàn)在,主要MIM產(chǎn)品有汽車(chē)(發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂 燃油噴射系統(tǒng)) 摩托車(chē)、柴

油機(jī)渦輪增壓器、割草機(jī)，照相機(jī)、商業(yè)機(jī)械等零件．以及牙齒矯正托架、輕武器零件、切削工具、微電子

組件、手表殼帶、外科手術(shù)工具計(jì)算機(jī)盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，泵鎖、理發(fā)推子、電氣接插件等。

       1．4 粉末燒結(jié)中空整體凸輪軸(組合燒結(jié)技術(shù))

    1981年7月。日本豐田汽車(chē)公司宣布，世界第一個(gè)粉末冶金技術(shù)制成粉末燒結(jié)結(jié)合中空整體凸輪軸已大量

用于IS型直列式四缸發(fā)動(dòng)機(jī)．在世界粉末冶金史上揭開(kāi)了新的一頁(yè)． 為粉末冶金零件在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用開(kāi)

創(chuàng)了新天地。

     (1)粉末燒結(jié)整體中空凸輪軸結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)準(zhǔn)備工作

       粉末燒結(jié)整體中空凸輪軸是由8個(gè)凸輪片，5個(gè)軸頸、1個(gè)齒輪、2個(gè)燃料泵凸輪、1個(gè)前軸頸、1根鋼管

共18個(gè)零件組合燒結(jié)而成。

     (2)粉末燒結(jié)整體中空凸輪軸的制造工藝

    將預(yù)燒結(jié)和模鍛的粉末凸輪片、齒輪、軸頸嵌入或壓人鋼管軸上。在對(duì)粉末凸輪進(jìn)行正式燒結(jié)(11O0℃

、30min， 分解氨)。同時(shí)以純銅為釬料．將軸頸、齒輪釬焊在鋼管軸上。燒結(jié)時(shí)。粉末合金中的Fe—P—C組

分生成液相．使凸輪片產(chǎn)生收縮和擴(kuò)散粘結(jié)于鋼管軸表面。矯直、檢驗(yàn)后．經(jīng)精加工，即制成燒結(jié)中空整體

凸輪軸。

     (3)燒結(jié)中空整體凸輪軸與鑄鐵凸輪軸相比的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效果

     ① 質(zhì)量減輕了26％ (0．9kg)：

     ② 實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)表明．燒結(jié)合金凸輪的磨損僅為原用冷硬鑄鐵的1／7：

     ③燒結(jié)合金凸輪的外形接近最終形狀．磨加工量?。?因此．凸輪磨床可減少20％。不需要鉆油路：

     ④鋼管軸內(nèi)孔可用作發(fā)動(dòng)機(jī)油的主通路。發(fā)動(dòng)機(jī)油通過(guò)凸輪軸內(nèi)孔．

      由汽缸組供給凸輪、軸頸、燃料泵凸輪及驅(qū)動(dòng)齒輪的分配器．并通過(guò)軸頸將油供給余隙調(diào)節(jié)器。因此

。不再需要輸油管．潤(rùn)滑系統(tǒng)可大大簡(jiǎn)化。凸輪軸的機(jī)械加工量可大大減小。