粉末冶金的应用范例6篇

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粉末冶金的应用

粉末冶金的应用范文1

关键词:线切割;粉末冶金;压销;组配

1 概述

近年来,随着粉末冶金技术的飞速发展,粉末冶金材料能够充分满足零件的使用要求,大大降低了生产成本,国内外电动工具厂纷纷使用粉末冶金齿轮等零件,我厂也在手枪钻、冲击钻、电动螺丝批等系列电动工具进行了大批量生产,产品成熟稳定,客户反映良好。粉末冶金的高速发展也促进了快走丝线切割技术的发展和运用,例如:粉末冶金模具的制作、产品特殊部位切割方便检测、大型零件设计机加工无法批量加工等。而电动工具的生产一般是成套的,存在某些产品组配的工序,最常见的就是行星架和行星齿轮的压销组配,本文介绍的就是在这道工序中线切割的应用,具体就是用线切割切割组配工装中的压销垫,用于固定压销钉,确保行星齿轮与行星架的配合完好。

2 线切割的工作原理

电火花线切割简称线切割,线切割是一种电加工机床,其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)作电极,对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。主要用于加工各种形状复杂、材料特殊、精密细小的工件等。目前已经广泛应用于生产中。

根据电极丝移动速度的大小分为高速走丝线切割和低速走丝线切割。我国普遍采用高速走丝线切割。高速走丝时,线电极采用高强度钼丝,加工过程中钼丝可重复使用。低速走丝时,多采用铜丝,电极丝只能一次性使用。

电极丝与工件之间的相对运动一般采用自动控制,现在已全部采用数字程序控制,即电火花数控线切割。

工作液起绝缘、冷却和冲走屑末的作用。工作液一般采用皂化液。

3 压销垫制作实例

3.1 压销垫材料选择与制作

根据实际要求我们选择45#钢为原材料,并且经过调质处理使其硬度达到HRC28-32,这样能基本保证生产过程中的使用周期和组配质量的基本要求。

压销垫一般尺寸为Φ40,M8的螺纹孔和Φ30,M6的螺纹孔两种,这是根据我厂的产品特性制作出来的,其他尺寸需根据情况调整。

3.2 下料

本文我采用我厂生产较成熟产品为例作说明,组配的两个产品分别为(图2):

根据两个产品的尺寸要求O计压销工艺,如下(图3):

并提出如下技术要求:销钉中心距、高度符合图纸要求,销钉与孔配合牢固,每只销钉脱拔力?芏1kN,注意检查压销钉时,孔口不允许开裂。

根据产品特性及压销工艺我们确定了压销垫的高度,然后将制作好的压销垫材料固定于线切割机床上,通过打火花的方式确定销垫材料是否垂直,保证切下来的材料保持很好的平面度,可适当放大材料高度,便于后道工序的加工,材料固定好后,利用电脑编程直接切割直线即可。

粗糙的材料准备好后,需要经过磨床的平磨方可得到需要的尺寸,经过平磨的材料平面度必须达到要求,否则压销过程中会出现相关问题。

3.3 编程

目前我所采用的是CAXA xp软件对产品加工轨迹进行编程,首先根据产品的尺寸绘制加工轨迹如下(图4):

轨迹的设置需要根据压销垫材料的内孔径的大小、销钉的直径等因素综合考虑,根据实际经验我们一般设置的加工轨迹的偏移量是向内部的,这样能保证销钉能充分完好的配合,避免冲压时造成销钉倾斜甚至崩掉,这主要由销钉的直径大小这一关键因素决定的。

3.4 线切割加工

将生成好的3B代码导入电脑,并将准备好的压销垫材料平整的放在待加工区,穿好电极丝,这里要保证电极丝不能抖动,在X和Y轴方向的垂直度很好,调整好脉冲宽度及脉冲间隙,打开运丝筒电机和水泵电机开始加工。

3.5 组配

加工好的压销垫开始装机,利用压销垫M8的螺纹孔固定在底座上,将销钉放入孔内,再将行星架对准销钉,利用压销机的压力将销钉与行星架配合在一起,如图5所示:

这一步的关键是销钉与行星架的配合度,销钉不易过松,会脱落;也不易过紧,会造成行星架边缘开裂;销钉冲入行星架的深度也有一定标准,不可露头太多或太少,不然影响装配。这些因素都直接影响产品后期组配情况:噪音、使用持久度等。

销钉与行星架组配完成后,与行星齿轮的组配效果如下(图6):

4 装机效果

实际装车后,这一整套电动工具组配安装调试结果良好,各项性能均符合要求,使用效果良好,现已大批量生产。

参考文献

[1]周作平,申小平.粉末冶金机械零件实用技术[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]王卫兵.CAXA线切割应用案例教程[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]伍端阳,梁庆.数控电火花线切割加工实用教程[M].北京:化学工业出版社,2015.

粉末冶金的应用范文2

关键词:粉末冶金 生产工艺 粉末冶金高速钢 粉末注射成形

中图分类号:TF12 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)04(a)-0098-02

粉末冶金具有高效节能、节省材料、保护环境以及能够进行金属成形的批量生产等特点。而粉末冶金的工艺步骤主要是先制取粉末,然后将粉末原料的配量进行混合,最后将其成形并凝固。粉末冶金可以根据材料所具有的性能要求以及零件所需使用的性能要求,在一定的范围当中对材料的成分进行混合[1]。粉末冶金产业当中所制造生产出来的产品基本上都铁基方面的机械零件。根据粉末冶金工艺的工艺特点来看,粉末冶金还可以将其制成高熔点的金属,就比如钨和钼这两种高熔点金属,同时也可制成金属陶瓷的材料,像一些质地坚硬的合金以及一些高温材料。还有多孔材料、假合金、过滤材料、摩擦材料等一系列的材料,这些材料的生产和制造只能够使用粉末冶金的工艺来进行制备和生产,因此粉末冶金工艺完全具有跨越传统冶金工艺的可能性。在粉末冶金高速工具钢和粉末注射成型这两大冶金工艺发展最为突出。

1 粉末冶金高速钢

粉末冶金新工艺,气雾化的高速钢粉末颗粒进行冷却的速度通常都比较高,而且这些高速钢的粉末颗粒当中也已经不存在偏析的粉末用热情况,和铸锻形成的高速钢相比,具有无偏析、颗粒小、分布均匀;热加工方面的性能较好;可磨性较高;在热处理方面变形比较小;力学性能优异;提升了刀具切削的寿命,真正扩大了其使用的领域和范围等一系列优质的性能。对粉末冶金高速钢的研究最早起始于20世纪70年代的美国和瑞典的两家著名工业工厂,当时的主要工艺路线使用的是气雾化制粉以及热等静压等相关的技术。如今粉末高速钢的产量已经占据铸锻高速钢全部产量的10%~15%,国外目前所拥有的,具有代表性的粉末冶金高速钢的生产企业至少有5家,主要有美国、乌克兰、瑞典、法国、奥地利以及日本等国,其中美国在高速钢方面的用量以及远远的超出了普通容量的高速钢[2]。如今,国外工业企业内的粉末冶金高速钢的产量发展以及达到了第三代的技术水平,此前第一代为20世纪70年代美国和瑞典内的两家企业所投入生产的高速工具钢,而第二代则为1994年,法国高速钢公司以及瑞典的工业企业改进了制备气雾化前钢液的熔炼工艺,这种改进工艺所生产出的产品即为第二代。第三代就是2000年,由Bohler-Uddeholm集团,进行全线投产,且质量比起第二代还有所加强的高速钢。在对生产线的钢熔炼工艺方面,对喷粉设备加以改进,同时对由氮气雾化后的粉末颗粒的尺寸进行细化。正是粉末颗粒尺寸的细化,促使第三代的高速钢在抗弯强度方面比起第二代还要提高到20%以上。所以,第三代的高速钢在生产工艺方面主要是以微小纯净为主。

2 粉末冶金工具钢

2.1 高钒冷作模具钢

这种钢的类型主要是利用粉末冶金的工艺特点来对冷作工具钢进行开发,其中最主要的区别就是增加合金当的钒含量来提升合金的耐磨性,而第一个被作为高性能耐磨钢材的是CPM 10V,这一类型的钢材在CPM系列的粉末冶金高钒冷作模具钢当中是一种最具代表性的钢材。在Crucible 集团当中也逐渐形成了含钒高达1%~18%的耐磨工具钢[3]。这类性能较高的工具钢开始广泛的应用于冷作冲头以及在模具方面,主要适用于耐磨损的方面。由北京安泰科技公司研发的AHP9VNb2在成本方面对比Microclean K390要低很多,不过在硬度上却和AHP10V相差不多,而抗弯性却提高了10%左右。

2.2 耐蚀耐磨工具钢

在众多制造操作当中,通常工具和其耐磨的部件在承受运动部件或者是其他的一些工作介质的研磨颗粒的接触而出现的磨损情况,一般很容易受到潮湿、酸或者是其他的一些腐蚀性的作用等。所以,针对这些工作就需要研发出一些高性能的耐磨耐蚀的粉末冶金工具钢。

如表1所示,粉末冶金耐磨耐蚀材料含有约14%~24%Cr,约3%~15%V,约1%~3%Mo,这些材料总和大约117%~3175%C。

2.3 粉末冶金易切削工具钢

粉末冶金的发展主要是为了能够有效的提高工具模材料的可磨削性能,以及降低工具模在加工方面的成本。通常需要采用添加硫含量的形式来对可磨削性能进行提升,不过如果采用的是传统的铸锻生产法的话,则较高的硫就可能会增加材料的热脆,促使其韧性开始下降的风险出现,针对这些问题,只需使用粉末冶金工艺就能获得很好的解决。

3 粉末注射成型的发展

3.1 粉末注射成型的发展现状

技术注射所生产出的元器件通常应用的领域范围比较广,像在IT、医疗、机械汽车以及通信方面等,都对这类元器件有所应用。这个不同于MIM在市场产品当中的份额是因地域而异,其中汽车行业在欧洲方面的市场份额大约占据着50%以上,形成了一种主导性的地位,而在北美洲地域应用占据主导的行业则是医疗以及牙科方面的应用。通过对这些资料的分析,可以看出在汽车方面的应用在往后必将有着相当可观的增长值,主要是在PIM高温汽油和柴油引擎的涡轮减压器等方面。

3.2 粉末微注射成形新工艺

随着工业技术的不断发展,全球对于精细及结构复杂的零部件需求越来越大,因此粉末微注射技术开始推出,其所制备出来的微型零件的质量几乎以毫克来进行统计,同时还保留了传统方面的PIM,所以粉末微注射技术有着批量生产精细复杂形状的微型零部件的重要潜力。而微注射技术的主要应用领域具体有:(1)化学工具,粉末微注射技术在微化学当中主要制备出作用于微反应器、混合器以及交换器等微流体的装置等[4]。(2)在医学方面的应用,在医学上主要是用于制备微型的人骨结构、微型的外科仪器组件以及牙科微型元件等等医疗方面的器具。(3)共注射成型方面,可用于共注射成形领域。可以将磁性材料和非磁性材料以及硬性、软性材料、导电和绝缘材料等有效的结合起来。(4)微型零部件,主要是一些微型的机械零件,像一些小齿轮、叶轮或者是拉伸部件等。

4 结语

综上所述,粉末冶金生产工艺的发展主要分为粉末冶金高速工具钢和粉末注射成型这两大冶金工艺发展类别,这两种冶金工艺发展类型经过多年的探索和研究,如今已经趋于完善,并广泛的运用在各个行业领域当中。

参考文献

[1] 任朋立.浅析粉末冶金材料及冶金技术的发展[J].新材料产业,2014(9):17-20.

[2] 徐坚,王文焱,张豪胤,等.元素Cr对粉末冶金Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响[J].粉末冶金工业,2014(6):11-15.

粉末冶金的应用范文3

关键词:粉末 冶金材料 温压成型

中图分类号:TF124.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(a)-0057-02

粉末冶金成型技术主要含有温压技术、流动性的温压技术以及模壁技术、高速压制技术等新技术。通过对粉末冶金新技术的利用以及该项工艺在现今得到的发展,可以帮助我国的高技术工业获得新的发展。就目前来看,我国的粉末冶金技术为了适应社会发展的需求,也在进行新的改革。现今,该项技术主要向着低成本、高致密化以及高收入、强性能的方向进行新一轮的发展。我国的粉末冶金零件成型技术已经发展了近10年,可以对现今的粉末冶金技术进行全面提高。随着现今我国工业化的发展迅速,工业上对粉末成型制品的需求量也得到提高,对其质量也产生了更高要求[1]。现今,对粉末成型工业的发展产生制约的因素主要有粉末材料以及粉末成型所使用的专用压制设备。由于在粉末成型的零件中高强度、精度以及形状较为复杂的零件占有的比重越来越大,且有占据主要地位的趋势,对粉末成型压机的性能以及精度也提出了更为严格的要求。随着粉末成型技术的日益发展以及市场上产生的新需求,多台面的复杂零件在其中占据的比例也将不断扩大。粉末压机在实际生产的过程中,压制设备对于粉末压制零件的成型精度也将会起到新的作用。

1 粉末成型技术的原理分析

粉末成型技术是对计算机的辅助设计进行利用或利用实体反求的方式对相关信息以及零件所需的几何形状、材料、结构信息进行采集,从而在计算机中建立数字化的模型。将所得到的信息输入到计算机进行控制的机电集成系统中后,再逐点逐面进行所需材料的三维成型工作。对其经过必要的处理之后,使其外观、性能以及强度都达到设计要求,从而对原型进行快速准确的制造,并对零部件进行制造的现代化方式[2]。现今,所使用到的快速原型制造技术所采用的原理都是对分层叠加法进行利用,也就是对计算机辅助设计文件以及进行的分层切片进行分层分步骤处理,对计算机控制的成型机进行利用,从而完成材料的形体制造工作。快速原型制造技术现今在模具、汽车以及航空航天、医疗器具等方面都得到了相应的应用,按照快速原型制造技术产品功能,可以将应用分为原型、零部件、模具等方面。

2 温压技术

温压技术主要指的是在粉末冶金领域得到全新技术。利用该项技术可以生产出密度、强度较高且质量优质的零件,因此,在实际应用的范围也是较大的。温压技术主要就是利用特殊的粉末,并将其进行高温、输送以及模具加热灯系统,在其中加入具有特色的剂制成的预合金粉末以及将其中所用到的模具加热到140 ℃左右。需要注意的是,应该将温度的波动控制在12.5 ℃之内,之后再和常规的粉末冶金技术进行统一,开展压制以及烧结工作,最终就可得到粉末冶金的零件。这项技术就被称为温压技术。该项技术的关键点在于温压粉末制备以及温压系统。由于使用到了粉末冶金零件以及温压技术,就可对生产的综合成本得到有效降低。

3 流动温压技术

流动温压技术是对粉末进行一定的温压以及压制,在这过程中,对金属粉末注射成型工艺中存在的特点进行相应的提炼,从而形成的一种全新性冶金零部件形成技术。该项技术主要是对混合粉末流动性以及填充的成形性进行一定的提高,使其可在80 ℃或130 ℃下,对传统压机上可精密成型的几何外形零件进行利用。流动温压技术可对传统粉末冶金技术在成型上的不稳定性进行克服,也可防止在金属注射成形的过程中产生的高成本技术。这样的技术既是一种新的技术,也具有十分广阔的发展前景。流动温压技术是一种新的粉末冶金部件成型技术,主要特点在于可利用相关设备形成十分复杂的几何形状零件。压坯具有密度高,且均匀性较高的特点,对于各种材料的适用性较高。另外,该项技术的工艺十分简单,所需要花费的成本较低。就目前来看,流动温压技术在现今的使用也还是属于开始阶段,主要是因为关键性的制造技术以及致密化机理研究没有得到全面的应用。

4 模壁技术

传统的粉末零件在进行成型的r候,为了使得粉末颗粒之间以及与模壁之间的摩擦减少,在进行粉末混合的时候就应该添加不定量的剂。但是,由于混进的剂密度较低,因此,在制成规格较高的粉末冶金零件的时候将产生不利影响。另外,剂在烧结过程中也会对环境产生严重影响,导致烧结炉的使用时间以及生产产品的主要性能也得到降低。模壁的技术在实际的应用过程中可以将这样的情况进行有效规避,近年来,利用技术已经成为在研究粉末成型技术中的热点问题[3]。现今,要想实现模壁主要有两种方式:首先是对模冲复位时与芯杆以及阴膜进行有机配合,在间隙的过程中可以对毛细作用进行利用,从而将液相剂带入到阴膜的表面。其次,是对喷枪进行利用,将其中带有的一种固态剂粉末直接在压膜型腔中进行喷射。也就是将装有粉靴的前部装有剂装置。利用这两种方式,可以进行常规的压制成膜工作。

5 高速压制技术

高速压制技术主要是国外推行的一项新技术,可以将生产零件的过程与传统进行的压制工序保持一致。混合粉进入材料之后,粉末也可通过送粉靴自动将混合粉填充模腔进行压制成形,在此之后,再将零件顶出,并且可将其转入到烧结的工序之中。与该项技术存在差异的是压制的速度与传统压制工艺速度还存在一定的不同。相比较而言,传统的压制工艺要比该项技术压制速度低500~1 000倍。其中压机锤头的速度在运行的时候可高达2~30 m/s,液压驱动的锤头速度也可达到5~1 200 kg左右。粉末在运行的时候,在0.02 s就可对高能量的冲击进行利用从而产生压制。在压制过程中,也可产生一种较为强烈的冲击波。通过附加的时间间隔,形成多种冲击,就可到达一种更高密度上。该项技术在应用上的生产率、性能以及密度等都较高,且生产的成本较低,可在制造一些难度较低的阀门、主轴以及齿轮时应用。

6 结语

粉末冶金技术属于一项应用十分广泛的零件成型技术,在粉末的冶金技术以及工艺得到迅速发展的今天,可对高技术的发展产生全面推动,也可为材料技术以及材料工程带来新的发展。现今,从我国粉末冶金技术的整体行业发展来看,其发展的技术水平还较低,各项工业设备也较为落后,与国外的相关技术相比,发展的差距较大。因此,需要对粉末冶金技术进行研究开发,可将我国的技术发展水平与国外的差距进行有效缩短,促使粉末冶金技术满足社会发展所产生的新需求。

参考文献

[1] 蔺绍江,熊惟皓,黄玉柱,等.温压成型和微波烧结TiC/316L复合材料的摩擦磨损特性[J].摩擦学学报,2011(5):467-472.

粉末冶金的应用范文4

关键词:粉末冶金 核心竞争力 差距 策略

中图分类号:F270 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2016)12-285-02

20世纪90年代中期以来,汽车工业的快速发展,为高性能粉末冶金产品的生产和发展提供了良好的机遇。但与此同时,随着全球经济一体化的深入,国外优秀粉末冶金企业也开始进驻中国市场,瓜分这块巨大的“蛋糕”。这使得国内粉末冶金企业不仅要面临国内企业间同质化的激烈竞争,还要面对跨国企业的猛烈冲击,以及上游原料成本的挤压和下游及经销商不断提高的产品质量标准。而我国大多数粉末冶金企业的现状却是专业化水平低,产品开发能力弱,企业自身核心竞争力较低。由此,使得企业在不断上涨的成本压力下并不能有效地得到发展,迫使企业收益水平不断下降。面临当前困境,积极培养自身核心竞争力已成为目前粉末冶金企业亟需解决的问题。

一、国内粉末冶金企业与国外企业核心竞争力的差距

随着中国汽车工业的快速发展,汽车粉末冶金行业在近10年也取得了一定进步,但与发达国家相比,国内粉末冶金业仍然存在较大差距。

1.产品技术水平相对较低。主要表现在产品档次上,以中低端产品为主。综合评价,我国粉末冶金产品基本处于发达国家上世纪80年代中后期水平。当时,国外能够大批量生产的典型粉末冶金制品已经很多,包括动力转向机阀套、油泵摆线转子、同步器固定齿座、同步器齿环等。目前,我国正在开发这些产品。上世纪90年代初,国外开始开发粉末锻造连杆、双金属同步器锥环、组合烧结凸轮轴、温压无声链轮、组合烧结行星齿轮托架等,我国还涉足很少。

2.产品研发水平差距较大。目前,国内绝大多数企业仍然处于来图加工阶段,一般仅承担工艺研发,基本谈不上真正意义的产品研发;技术创新能力较差,基本处于引进消化吸收与模仿创新阶段,真正意义上的原始创新微乎其微;技术研发的软件与硬件手段正处于逐步建设与完善阶段,特别是技术分析与设计验证手段很不完善;产品研发管理水平不高。

3.过程控制与产品质量水平存在一定差距。尽管粉末冶金行业位于前10位的企业均建立了有效的质量管理体系,并得到客户的认可。但过程控制能力与产品质量水平,尚处于发达国家上世纪80年代末期至90年代初期的水平。

4.标准化水平目前仍处于初级阶段。即没有形成完整的粉末冶金制品产品标准体系、工程标准体系等,企业标准更是残缺不全。因此只能参照国外标准生产,如美国标准、日本标准等。

5.品牌建设亟待加强。尽管少数企业在国内粉末冶金行业享有一定的知名度,但在粉末冶金制品行业的品牌效应不明显,更无法谈及在世界粉末冶金制品行业的知名度了,所以品牌建设亟待加强。从应用环境看,国外汽车及零部件设计师已很清楚粉末冶金制品的特性,所以粉末冶金在汽上的应用不存在任何障碍,国内还需要做广泛的宣传、解释和推广工作。

二、粉末冶金企业核心竞争力差距形成的原因分析

粉末冶金企业不适应市场的需求,在产品质量、产品结构、生产和需求等方面的差距形成的主要原因如下:

1.行业的组织结构不合理。全国从事粉末冶金行业产品生产和制造的企业很多,目前多达400家以上。但是,这些生产制造厂家绝大多数规模较小、生产条件和制造工艺落后,造成整个粉末冶金生产制造行业结构水平偏低。行业结构的不合理容易造成低端产品的生产过剩和恶性竞争,进而严重影响整个行业的经济效益。因此,进行必要的行业结构梳理和整合,淘汰产品、技术、效益等方面落后的企业,控制向低端粉末冶金产品领域的过度投资,都是十分重要和必要的。要坚持扶优与汰劣结合,升级改造与淘汰落后结合,兼并重组与关闭破产结合。合理利用和消化一些已经形成的生产能力,进一步优化企业结构和布局。

2.产品结构不合理。总体来说,粉末冶金领域的产品需求前景还是非常广阔的,粉末冶金制品的用途也越来越广泛,发展粉末冶金高端产品是大势所趋。目前国内企业生产的粉末冶金产品,主要集中在低端领域,生产过剩造成一定的产需矛盾。而另一方面,在高端产品线上,又是一种供不应求的现象,目前产能不能满足现有市场的需要。因此,优化产品结构、提升产品档次、增强市场竞争力非常的重要和迫切。在技术领先的优势产品上应该大力促进在该领域的巩固和出口,并制定相应的品牌战略;在相对落后的弱势产品,应该走上引进、吸收、创新的良性循环道路。对于高低端产品的结构控制,应该通过相关行业和税收政策来促进产品结构的调整和优化。

3.生产设备和生产工艺影响产品质量和档次。由于我国粉末冶金工业起步于上世纪七八十年代,基础相对较为薄弱。目前国内企业拥有的先进生产设备少且不配套,严重影响了产品质量档次的提升,直接造成了竞争力的下降。同时,由于生产设备和工艺的落后,使产品的生产效率低下,生产成本提高。比如,因为不具备相应的生产设备和生产技术工艺,多年来我国一直从国外进口预合金化易切削钢粉和低合金钢粉。加大技术投资,促进生产设备和生产工艺的更新换代和不断创新,是提升粉末冶金领域整体水平的直接方法。

4.新产品开发能力低。目前我国的粉末冶金技术人才普遍比较短缺,这对于推动和促进一门新兴产业的技术进步和发展是非常不利的。科研能力的薄弱,直接导致了新产品研发能力的下降。同时,受到工艺装备、模具模架加工制造、后续处理等多种条件的限制和影响,行业内新产品的开发速度也比较慢,造成了市场响应的滞后。另外,国内粉末冶金企业与国际同行业的交流比较少,相对封闭的环境限制了国内粉末冶金企业与国际化的接轨,延迟了对领域内新技术、新动态的及时掌握和应变。

5.人员结构不合理。国内大部分的粉末冶金企业,职工素质普遍较低,中、高级技术人员和管理人才严重缺乏,不能满足生产、经营的需要。而粉末冶金行业作为一个新兴的机械制造领域成员,需要大量的专业化、层次结构合理的人才队伍。同时,人员结构配置的不合理,也是国内粉末冶金企业普遍面临的一个问题。一些企业重管理轻经营,或者重经营轻技术,或者重技术轻生产,这些都是非常不合适的。人才的知识结构、年龄结构、专业结构、性别结构需要优势互补,才能发挥出整体协同优势,才能与企业的生产经营相适应,提高人力资源的整体配置效率。人员结构的不合理配置和管理,将会导致人才队伍的流失,影响企业核心竞争力的持久性发展。

三、粉末冶金企业核心竞争力提升策略

1.通过战略调整提升企业核心竞争力。准确的市稣铰远ㄎ皇翘嵘企业核心竞争力的根本前提。我国加入WTO后,随着贸易壁垒的逐步消除,国内市场与国际市场将趋于融合,原来企业所熟悉的国内市场环境也将发生重大的变化。在这种情况下,企业不能只满足于在原来较小的且受保护的市场上占有优势,而要建立在国际国内广阔市场上打拼的战略思想,从自身状况出发,考虑企业市场战略调整和发展问题,实施恰当的市场战略定位,以保持和提升企业核心竞争力。在新的形势下进行市场战略定位,企业首先要分析所面临的市场环境,了解顾客需求,确定企业的目标顾客、应提供的产品或服务,以及如何高效率地给顾客带来更大的价值,为选择相应的市场战略提供依据。

2.强化技术创新提升企业核心竞争力。技术创新是企业适应当代科技发展,获得竞争优势的根本方法之一。在知识经济的背景下,新技术对企业发展的影响明显,技术变化速度加快,市场竞争激烈,企业要保持并增强自己的市场竞争能力,必须加快技术创新步伐,确保竞争优势。首先,企业要广纳国内外优秀科技人才,联合国内权威的研究结构,不断提高自己的研发层次和水平。其次,企业可以优化技术组合,大胆引进、消化、吸收先进技术,淘汰落后技术,争取在国外先进技术的基础上有所创新和进步。第三,不断强化已有先进技术的改进和升级,坚持不懈地对其核心技术进行创新,使其保持在世界中长期领先地位。要紧跟不断出现的新技术和新商机,及时做好企业核心技术的改造、更新、充实和提高工作。

3.加强人力资源管理提升企业核心竞争力。人力资源是企业最重要的核心竞争力。有效的人力资源管理既可以帮助企业降低成本,又有助于企业在产品差异化方面获得竞争优势。企业必须将人力资源管理与企业发展战略结合起来,实施战略性人力资源规划。企业在选拔和任用人才方面可以采取多元化和弹性化方法,建立有效的激励模式,建立起一种把员工同企业发展前景紧密联系在一起的共担风险、共享收益的新型分配机制。根据员工的不同需要,提供各种形式的福利方案,增强员工的向心力和企业的凝聚力。

4.加强企业文化建设提升企业核心竞争力。企业文化是孕育企业核心竞争力的土壤,也是企业核心竞争力的外在表现。公司加强企业文化建设应采取的措施,首先塑造企业文化个性。结合企业具体情况进行企业文化塑造,突出企业价值观念、企业精神、经营理念上的差异,充分分析内外因素,提炼核心价值观,从而进一步提升企业核心竞争力。其次,培育团队精神,加强团队协作。公司团队成员之间要建立和形成互相认可、互相负责、共同遵守的契约,为实现共同目标而努力工作,要让管理亲和于人,使管理者与员工融为一体,互相激发灵感,最大限度地激发员工的积极性,以形成积极向上的价值观和道德观。最后,充分发挥企业家在企业文化建设中的主导作用。充分发挥企业带头人的领导和表率作用,从本企业的特点出发,吸收和借鉴古今中外的优秀文化传统和经营理念,不断在实践中发展和完善。

总之,随着全球经济一体化和市场竞争国际化的步伐大大加快,如何能够在日益激烈的市场竞争中持续保持优势已成为粉末冶金企业关注的焦点。我们可以通过战略调整、强化技术创新、加强人力资源管理和企业文化建设这几方面入手来增强企业核心竞争力,从而使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献:

[1] 黄伯云,易建宏.粉末冶金材料和技术发展现状[J].上海金属,2007(2)

[2] 韩风麟.亚洲粉末冶金零件产业的发展与现状[J].新材料产业,2008(1)

[3] 吴元昌.粉末冶金高速钢生产工艺的发展[J].粉末冶金工业,2007(2)

粉末冶金的应用范文5

1研制工艺

1.1材料配比与混合

球铰原用材料为耐磨青铜棒材经机械加工而成,成本高且浪费大,更重要的是困扰企业的难题—“烧盘”现象无法根治,由于该件工作条件较为苛刻,在新材料选材时选择强度较高、硬度和耐磨性较好且成本较低的铁基粉末冶金材料。经多次试验,选定Fe-P-C-Cu系,P是一个显著的强化元素,P的加入有效提高材料强度和尺寸稳定性,Fe-P-C系性能较广泛应用的Fe-2%~3%Cu-C合金优越,而微量Cu对轴向承压变形的改善显著[2]。

混合料的配比(质量分数)为:余量Fe-0.8%~1.2%Cu-0.4%~1.2%C<3%添加剂,其中Fe粉为雾化铁粉,粒径小于178μm;Cu粉为电解粉,粒径小于74μm;C粉为鳞片石墨,均符合相关国标的技术要求。添加剂为质量分数0.8%硬脂酸锌,质量分数0.5%硫磺粉<150μm;机油按粉料0.65mL/kg加入;混料采用V型混料机,时间2.5h。柱塞泵球铰质量要求较高,在保证高强度和耐磨性的同时,要求有良好的抗咬合性和一定的尺寸精度,为了保证各类指标的稳定性,配料时应严格控制各成分的加入及均匀性,加入机油湿混,避免铜成分偏析和粉粒大小的分层现象及添加剂硬脂酸锌和硫造成的团聚现象[3],粉料混好后应过筛,粒径小于178μm。

1.2粉末的压型

装粉。为提高压型质量和效率,采用容量法刮料式装粉,其优点是装粉速度快,压件一致性好。压型压力为400MPa,密度为6.4g/cm3。

整型与精整。为了节约原材料和提高后加工效率,成型内孔只留精整量,一次精整到尺寸无切削工艺,并使小端面球面成型,以保证球面的密度,留少量加工量。此时保证所成型球面密度值得研究,大量试验及参考文献[4]证明,压制时成型球面在上是确保球面密度的关键。整型工艺以FTQ-40球铰产品为例:烧结后毛坯放在整型座上,整芯置于马蹄铁上,便于脱模操作,整芯中间30mm为整型尺寸,为毛坯整型留量而设定,考虑到整型回弹等因素,整芯尺寸比工件最终尺寸公差大0.07mm,整芯两端带稍:下端为导向部分,利于整型定位,上端为脱模部分,利于整型移出模后,整芯自动脱模,简化了整型模具和整型工序,因而大大提高生产效率,是传统外箍内胀工艺效率的3~4倍。

1.3粉末的烧结

烧结设备采用半自动推杆式烧结炉,将粉末压坯装在铁皮舟中送入炉内,且每舟装入质量严格控制并无规则装入,以便毛坯之间有足够空隙实现均匀烧结。烧结气氛采用吸热性煤气保护,组成(体积分数):20%N2+40%H2+20%CO及少量的H2O、CO2与CH4。露点范围为-5~15℃。烧结工艺:加热温度为(1080±5)℃;保温时间为45min。

1.4后加工工艺

由于球铰球面要求非常高,用粉末冶金工艺无法达到设计要求,因而采用基本成形留加工余量、对工件毛坯进行机械加工的方法。采用成形刀加工球面,优点是操作简单、效率高,但问题较多,其中关键问题:1)由于该材料为耐磨材料,对刀具磨损严重,需经常换刀,尺寸精度无法控制;2)由于成形刀工作时为线接触,切削力非常大,导致“打嘟噜”现象,不但对刀具消耗非常大,并导致大批废品;3)成形刀因加工过程中切削阻力大,刀具发颤,使工件表面粗糙度差,造成后续球面精磨加工无法保证。通过不断摸索和大量试验,最终确定用改造的单板机数控车床对球面进行加工,方法是内胀胎定位、编程控制走刀,产品图见图2。首先进刀车小端面并退刀车小端球面,其次根据球心至大端面距离,进刀至大端面位置车大端面并车大端球面,程序控制,一气呵成,使加工质量大幅提高:1)尺寸一致性非常好,为后续精磨打下良好基础;2)表面粗糙度很好,精磨量缩小,有效提高后加工效率和质量;3)两端面及球面一次装卡完成,形位公差保证良好;4)刀具磨损小,减少换刀次数,提高工作效率;5)废品率几乎为零。精磨加工采用厂家自制专用磨床加工,用专用工装需要良好的一致性,本研制工件良好的满足了加工要求。另外,制件的防锈与包装不可忽视,除操作避免汗渍接触工件外,工件经检验合格后,应立即浸油并在油内加入成分石墨和防锈成分亚硝酸钠,油温为80~100℃,工件浸煮15min后控油,用牛皮纸包裹放入塑料袋内封口装进包装纸箱,入库并防潮。

2试验结果

2.1检验结果

柱塞泵粉末冶金球铰(见图2)的材质、尺寸精度和力学性能等进行了系统检验,化学成分(质量分数):C为0.49%,Cu为1.08%,Fe为94.95%。物理及力学性能:密度≥6.6g/cm3,硬度≥90HB,压溃强度≥300MPa。尺寸精度:准28尺寸偏差标准要求f7(-0.020-0.041)mm,实测(-0.023~-0.020)mm;准14尺寸偏差标准要求H9(+0.0430)mm,实测(0.030~0.035)mm;球中心距标准要求(6±0.15)mm,实测(-0.07~+0.09)mm;大端与准14的垂直度准,标准要求0.05mm,实测(0.02~0.03)mm;外圆与内孔准14的同心度标准要求0.08mm,实测(0.02~0.03)mm;准28球的圆度标准要求0.02mm,实测0.01~0.02mm;粗糙度标准要求Ra0.8μm,实测Ra0.8μm。球铰的防锈:标准要求球铰成品应渗渍油。并允许加入无害于柱塞泵性能的防锈剂,实测合格。球铰的外观质量:标准要求不允许有裂纹、夹杂及锈蚀等缺陷,实测合格。柱塞泵粉末冶金球铰经检验,各项技术指标符合Q/JYY032—2001《柱塞泵粉末冶金球铰技术条件》的要求,为合格产品。

2.2台架强化试验

将样件安装在两台XB-F40泵试验机上,条件:1)在P=25MPa下,运转1.5h;2)在P=20MPa下,冲击试验200次,运转正常,试验完毕拆检零件,铰副摩擦、磨损痕迹正常。

2.3装机可靠性、耐欠性试验

在XB-F40泵上装试件数件,已经历两年半超过5000h未发生任何异常现象,经批量使用,本粉末冶金球铰各项性能指标达到要求,与原用青铜合金QSn6-6-3材料相比,抗咬合等指标均有所提高,根除过去存在的“烧盘”现象。

3结论

1)用粉末冶金方法生产柱塞泵球铰在XB-F40泵上试用获得成功,完全可以替代原用青铜合金材料球铰。

2)本研究Fe-P-C-Cu系粉末冶金球铰材料,力学性能良好,特别是抗咬合性能突出,可有效解决“烧盘”问题。

粉末冶金的应用范文6

关键词:汽车;制动;稳定性;热衰退

中图分类号:F407文献标识码: A

1概述

制动性能是车辆最为重要的主动安全性能,其稳定性与行车安全密切相关。摩擦材料对温度的敏感性是制动稳定性的主要影响因素之一。在制动过程中,整车的运动动能通过摩擦材料与制动器间的摩擦转化为其他形式的能量,其中,约90%转化为热能,表现为制动器温度的升高。随着温度的上升,摩擦材料的表面膜、机体表层发生复杂的物理和化学变化,从而导致摩擦系数发生明显变化。

摩擦材料的摩擦系数在较低的温度区间随着温度的升高而增加;但在温度持续升高时,摩擦材料发生热衰退,摩擦系数随着温度的升高而降低;而当温度降低到低温区间后,摩擦系数又会逐渐恢复。摩擦材料的这一特性使制动器的制动性能不同温度下发生明显变化。

不同的摩擦材料对温度的敏感特性不同。目前,汽车制动器所使用的摩擦材料主要有无石棉有机摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、金属陶瓷摩擦材料、新型混杂纤维摩擦材料、新型陶瓷摩擦材料等。其中,粉末冶金摩擦材料和金属陶瓷摩擦材料应用较为广泛。

粉末冶金摩擦材料是以金属及其合金为基体,添加摩擦组元和组元,用粉末冶金技术烧结形成的复合材料,具有较好的高温强度、耐热性、热稳定性和经济性;金属陶瓷摩擦材料是由金属基体、组元和陶瓷组分组成的复合材料,也是采用粉末冶金工艺制备而成,其具有较高的热容量、良好的热导性、耐高温、耐磨、摩擦系数高、寿命长等特点,在高温下仍能保持优良的性能。

本文选取了4种不同类型的汽车制动器,并通过制动器台架试验,对制动器制动性能随温度的变化规律开展研究。

2试验设备及方法

2.1试验设备

制动器惯性试验台能够利用制动器台架试验再现实车制动过程,并模拟实车制动的冷却条件,广泛应用于制动器总成性能测试。试验台由计算机、液压系统、控制系统、主轴及主轴驱动系统、惯量系统等构成。计算机控制试验台的启停并记录试验数据;液压系统为受试件提供制动压力;控制系统接收计算机控制指令并实施主轴驱动和制动控制;主轴由直流电机驱动,用于获得制动初速度;惯量系统由不同惯量的等比飞轮构成,可以模拟不同类型车辆的行驶惯量。

2.2安装方法

按照文献4规定,为被测样品的制动蹄片、制动衬片安装测温热电偶,并将被测样品安装在制动器惯性试验台上。

2.3试验方法

以65km/h的速度,3.5m/S2的减速度进行200次磨合制动(初始制动温度不超过120℃),然后进行第一次衰退试验:

初次制动初温:78~80℃;

制动初速度:最高设计车速不超过140km/h时,为80km/h;最高设计车速超过140km/h时,为100km/h;

制动压力:第1次制动减速度为4.41 m/S2,后续制动与第一次制动的压力相同;

制动次数:10次;

制动周期:45s;

冷却条件:关闭送风系统

完成上述试验后,以65km/h的速度,3.5 m/S2的减速度进行20次磨合,然后按照第一次衰退试验的试验条件重复试验,记为第二次衰退试验。

3试验结果分析

记录试验过程中初始制动温度、终止制动温度、平均制动力矩、制动压力、制动减速度等试验参数,并计算单位管路压力下的平均制动力矩(下文记为单位平均制动力矩)。衰退试验中,制动力矩下降和升高的程度,用衰退率来表示

3.1样品1,鼓式制动器,采用粉末冶金摩擦材料

两次衰退试验中,随着温度的升高,制动减速度与单位平均制动力矩均呈下降趋势。低于100℃时,制动器具有最佳制动性能,而10次连续制动后,温度上升至近250℃,制动效能的衰退率也高达近40% 。

3.2样品2,鼓式制动器,采用金属陶瓷摩擦材料:

第一次衰退试验中,随着温度的升高,制动减速度与单位平均制动力矩均呈上升趋势,在近300℃的高温下,制动器获得最佳制动性能;而在第二次衰退试验中,最佳制动效能对应的温度区间为170℃~230℃,温度继续升高时,制动减速度和单位平均制动力矩虽然有所降低,但其稳定性较好。可见,采用了金属陶瓷摩擦材料的制动器在较高的温度下仍能获得较高制动效能。

3.3 样品3,盘式制动器,采用金属陶瓷摩擦材料

两次衰退试验中,随着温度的升高,制动减速度和单位平均制动力矩有所降低,但在200℃~400℃的温度下,制动器能够获得较为稳定的制动效能。

3.4 样品4,盘式制动器,采用粉末冶金摩擦材料200℃时,制动器能够获得最佳制动性能,但在第二次衰退试验中,由于持续制动,温度急剧升高至近500℃,制动效能也有较为明显的衰退,可见其制动效能的稳定性较差。

(上边1、2、3、4 4个样品的实验数据或者曲线对比图呢?做出来的制动效能的数据呢,这四组数据时最关键的啊)

4总结

综合本文上述分析,可得以下结论:

制动器制动性能的热稳定性与摩擦材料密切相关;采用金属陶瓷摩擦材料的制动器较采用粉末冶金摩擦材料制动器具有更好的热稳定性;

在200℃~400℃的高温区间,采用陶瓷摩擦材料的制动器仍具有较高的制动效能或是稳定的制动性能,而采用粉末冶金摩擦材料的制动器则会出现明显的热衰退现象;我国汽车行业推荐标准QC/T 564-2008规定进行制动器制动效能测试时,参考试验的制动初温均为(80±2)℃,但新型制动材料往往在较高的温度区间上具有更为稳定的性能,因此,对应用了新型摩擦材料的制动器,上述制动初始温度的规定有待商榷。

随着新型摩擦材料研究的出现,相关标准的部分条款已不再广泛使用,只有不断细化、更新标准技术内容,开展标准研讨才能充分发挥其指导作用,推动制动技术向前发展。

参考文献

[1]马卫平,野南海. 汽车用摩擦材料国外研究进展[J]. 企业技术开发,2007,(05):31

[2]马东辉,张永振,陈跃,官宝. 制动摩擦材料高速摩擦学性能的主要影响因素[J]. 与密封,2003,(06):44-47.