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粉末冶金的特点范文1
【关键词】粉末冶金材料 热处理 密度 强度 淬透性 碳氮共渗
中图分类号：J523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-079-01
一. 前言
粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越广泛，特别是汽车工业、生活用品、机械设备等的应用中，粉末冶金材料已经占有很大的比重。它们在取代低密度、低硬度和强度的铸铁材料方面已经具有明显优势，在高硬度、高精度和强度的精密复杂零件的应用中也在逐渐推广，这要归功于粉末冶金技术的快速发展。全致密钢的热处理工艺已经取得了成功，但是粉末冶金材料的热处理，由于粉末冶金材料的物理性能差异和热处理工艺的差异，还存在着一些缺陷。各铸造冶炼企业在粉末冶金材料的技术研究中，热锻、粉末注射成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处理和后续处理工艺，在粉末冶金材料的物理性能与力学性能缺陷的改善中，取得了一定效果，提高了粉末冶金材料的强度和耐磨性，将大大扩展粉末冶金的应用范围。
二. 粉末冶金材料的热处理工艺
粉末冶金材料的热处理要根据其化学成分和晶粒度确定，其中的孔隙存在是一个重要因素，粉末冶金材料在压制和烧结过程中，形成的孔隙贯穿整个零件中，孔隙的存在影响热处理的方式和效果。粉末冶金材料的热处理有淬火、化学热处理、蒸汽处理和特殊热处理几种形式：
1.淬火热处理工艺
粉末冶金材料由于孔隙的存在，在传热速度方面要低于致密材料，因此在淬火时，淬透性相对较差。另外淬火时，粉末材料的烧结密度和材料的导热性是成正比关系的；粉末冶金材料因为烧结工艺与致密材料的差异，内部组织均匀性要优于致密材料，但存在较小的微观区域的不均匀性，所以，完全奥氏体化时间比相应锻件长50%，在添加合金元素时，完全奥氏体化温度会更高、时间会更长。比如，以不同化合碳含量的烧结碳钢为例，淬火温度如表1所示，
在粉末冶金材料的热处理中，为了提高淬透性，通常加入一些合金元素如：镍、钼、锰、铬、钒等，它们的作用跟在致密材料中的作用机理相同，可明显细化晶粒，当其溶于奥氏体后会增加过冷奥氏体的稳定性，保证淬火时的奥氏体转变，使淬火后材料的表面硬度增加，淬硬深度也增加。另外，粉末冶金材料淬火后都要进行回火处理，回火处理的温度控制对粉末冶金材料的的性能影响较大，因此要根据不同材料的特性确定回火温度，降低回火脆性的影响，一般的材料可在175-250℃下空气或油中回火0.5-1.0h。
2.化学热处理工艺
化学热处理一般都包括分解、吸收、扩散三个基本过程，比如，渗碳热处理的反应如下：
2CO≒[C]+CO2 （放热反应）
CH4≒[C]+2H2 （吸热反应）
碳分解出后被金属表面吸收并逐渐向内部扩散，在材料的表面获得足够的碳浓度后再进行淬火和回火处理，会提高粉末冶金材料的表面硬度和淬硬深度。由于粉末冶金材料的孔隙存在，使得活性炭原子从表面渗入内部，完成化学热处理的过程。但是，材料密度越高，孔隙效应就越弱，化学热处理的效果就越不明显，因此，要采用碳势较高的还原性气氛保护。根据粉末冶金材料的孔隙特点，其加热和冷却速度要低于致密材料，所以加热时要延长保温时间，提高加热温度。
粉末冶金材料的化学热处理包括渗碳、渗氮、渗硫和多元共渗等几种形式，在化学热处理中，淬硬深度主要与材料的密度有关。因此，可以在热处理工艺上采取相应措施，比如：渗碳时，在材料密度大于7g/cm3时适当延长时间。通过化学热处理可提高材料的耐磨性，粉末冶金材料的不均匀奥氏体渗碳工艺，使处理后的材料渗层表面的含碳量可达2%以上，碳化物均匀分布于渗层表面，能够很好地提高硬度和耐磨性能。
3.蒸汽处理
蒸汽处理是把材料通过加热蒸汽使其表面氧化，在材料表层形成氧化膜，从而改善粉末冶金材料的性能。特别是对于粉末冶金材料的表面的防腐，其有效期比发蓝处理效果明显，处理后的材料硬度和耐磨性明显增加。
4.特殊热处理工艺
特殊热处理工艺是近些年来科技发展的产物，包括感应加热淬火、激光表面硬化等。感应加热淬火是在高频电磁感应涡流的影响下，加热温度提升快，对于表面硬度的增加有显著效果，但是容易出现软点，一般可以采取间断加热法延长奥氏体化时间；激光表面硬化工艺是以激光为热源使金属表面快速升温和冷却，使奥氏体晶粒内部的亚结构来不及回复再结晶而获得超细结构。
三. 粉末冶金材料热处理的影响因素分析
粉末冶金材料在烧结过程中生成的孔隙是其固有特点，也给热处理带来了很大影响，特别是孔隙率的变化与热处理的关系，为了改善致密性和晶粒度，加入的合金元素也对热处理有一定影响：
1.孔隙对热处理过程的影响
粉末冶金材料在热处理时，通过快速冷却抑制奥氏体扩散转变成其他组织，从而获得马氏体，而孔隙的存在对材料的散热性影响较大。通过导热率公式：
导热率=金属理论导热率×（1-2×孔隙率）/100
可以看出，淬透性随着孔隙率的增加而下降。另一方面，孔隙还影响材料的密度，对材料热处理后表面硬度和淬硬深度的效果又因密度影响而有关联，降低了材料表面硬度。而且，因为孔隙的存在，淬火时不能用盐水作为介质，以免因盐分残留造成腐蚀，所以，一般热处理是在真空或气体介质中进行的。
2.孔隙率对热处理时表面淬硬深度的影响
粉末冶金材料的热处理效果与材料的密度、渗（淬）透性、导热性和电阻性有关，孔隙率是造成这些因素的最大原因，孔隙率超过8%时，气体就会通过空隙迅速渗透，在进行渗碳硬化时，增加渗碳深度，表面硬化的效果就会降低。而且，如果渗碳气体渗入速度过快，在淬火中会产生软点，降低表面硬度，使材料脆变和变形。
3.合金含量和类型对粉末冶金热处理的影响
合金元素中常见的是铜和镍，它们的含量与类型都会对热处理效果产生影响。热处理硬化深度随铜含量、碳含量的增加而逐渐增高达到一定含量时又逐渐降低；镍合金的刚度要大于铜合金，但是镍含量的不均匀性会导致奥氏体组织不均匀；
4.高温烧结的影响
高温烧结虽然可以获得最佳的合金化效果和促进致密化，但是，烧结温度的不同，特别是温度较低时，会导致热处理的敏感性下降（固溶体中的合金减少）和机械性能下降。因此，采用高温烧结，辅助以充分的还原气氛，可以获得较好的热处理效果。
四、结语
粉末冶金材料的热处理工艺是一个复杂的过程，它与孔隙率、合金类型、合金元素含量、烧结温度有关系，同致密材料相比，内部的均匀性较差，要想获得较高的淬透性，要提高完全奥氏体化温度并延长时间，不均匀奥氏体渗碳可得到不受奥氏体饱和碳浓度限制的高碳浓度。另外，加入合金元素也可提高淬透性。蒸汽处理可显著提高其防腐性能和表面硬度。
参考文献：
[1]曹放，粉末冶金材料的热处理工艺试验，粉末冶金技术，1993，11
粉末冶金的特点范文2
关键词： 转向管柱； 粉末冶金； 移动架； 模具设计； 工艺； 材料
中图分类号： TF 124.32文献标志码： A
The Development of Powder Metallurgy Movable Frame
of Automotive Steering Column
PENG Jingguang， CHEN Di
（Shanghai Automotive Powder Metallurgy Co.， Ltd.， Shanghai 200072， China）
Abstract： The movable frame is one of the critical parts of automotive steering column.This paper dealt with the structure，performance，material selection and production process of it.It was complicated in shape with high precision.It hence always failed if it was produced with traditional machining method.In order to achieve massive production，powder metallurgy was used to produce parts of automotive steering column，which could improve the production efficiency and reduce the costs.Therefore，powder metallurgy movable frame with high precision，high strength complicated shape and in accordance with actual conditions could be developed by working out rational technology.
Keywords： steering column； powder metallurgy； movable frame； mold design； technology； material
粉末冶金是一门制造金属与非金属粉末和以其为原料，经过压制、烧结及各种后续处理工艺制取金属材料和制品的科学技术，是一项以较低的成本制造高性能铁基粉末冶金制品的技术[1-2].近年来，随着汽车行业飞速发展，为了降低汽车的生产成本，越来越多的零部件用粉末冶金方法来制备.
转向管柱是车辆转向系统中的重要部件.其主要作用是通过接收驾驶员作用在方向盘上的扭矩，将其传递到转向器，从而使方向盘的转动转化成齿条的移动，控制车轮按照预期方向运动[3].转向管柱中的粉末冶金移动架（如图1所示）是转向管柱实现前后上下4个方向调整的核心零件，分别和另外2个粉末冶金齿条相配合，实现方向盘的调节功能.同时，转向管柱的移动架是汽车中的安全件，对密度和性能有一定的要求，且需要热处理.该产品若采用传统机加工的方式，几乎不能加工，形状非常复杂，且精度要求较高.因此，为了实现大批量生产，使用粉末冶金的方法来制造该零件，解决了目前生产效率低、制造成本高的问题.
1零件的结构和性能特点
粉末冶金移动架，其形状复杂，在整个转向柱中起承上启下的关联作用，分别与轴向架、径向架的齿部咬合，使转向管柱具有多方向的调节作用（如图2所示）.包括平齿面A、斜齿面B、限位凹面C、带键槽的内孔D，以及限位柱E.尺寸精度方面，其中齿形轮廓度要求0.05 mm，齿面高度差≤0.15 mm，限位柱和限位凹面轮廓度0.1 mm.
2材料和压机的选择
2.1材料的选择
鉴于产品的结构特点、性能以及材料要求（材料牌号：Sint D11，w碳>0.75%，w铜为1%～5%），基础铁粉选择雾化铁粉，选用硬脂酸锌为剂.硬脂酸锌熔点低，稍加热就能使其熔化成液相来减少粉末的内外摩擦，使其容易成形.
2.2压机的选择
根据产品的截面积和密度要求，测算出产品大概需要50 t的压制压力来制备.压制压力F可按下式计算[4]：
F=kps（1）
式中：p为单位压力；s为受压横截面积；k为安全系数，k=1.15～1.50，取1.20.
根据式（1）计算压制压力，则F=1.2×5×8.4=50.4 t.
同时需要上一下三的模具结构，考虑形状和结构特别复杂，所以选择使用160 t机械式压力成形机和上二下三的标准模架.
3工艺流程设计
3.1工艺的制定
根据产品要求，工艺制定如下：混料、压制、烧结、振动去毛刺、渗碳淬火、清洗和包装.由于产品精度要求高，在试验过程中需严格控制磕碰伤.
3.2粉末的混合
采用双锥型自动混料设备，其优点在于无死角、效率高、易清理，非常适合大批量生产[4].混料后粉末泊松比为2.8～3.2，压缩性大于7.0.由于产品具有很高的硬度要求，为保证成分的稳定性，采用全自动秤料系统.
3.3压制工艺
图3为转向管柱粉末冶金移动架压制成形过程，分为粉末充填、粉末传输、压制和脱模4个阶段.
由于采用上一下三的成形结构，产品每部分充填值都要非常精确，才能保证压制时每段密度是均匀的.为保证产品上下段密度均匀，成形过程中采用阴模和芯棒同时浮动.脱模时，采用保压拉下式脱模，并以内下模为基准点，把产品完全从模具中脱出.压制压力50 t，压制效率6件/min，产品高度直接达到成品要求.
3.4烧结工艺
烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一.所谓烧结，就是将粉末压坯在低于其主要成分熔点的温度下进行加热，从而提高压坯强度和各种力学性能的一种过程[2].FeCCu三元体系的烧结为有限多元系固相烧结类[2].采用连续式普通网带烧结炉进行烧结，烧结温度为1 120 ℃，烧结时间30 min，采用氨分解和氮气的还原性保护气氛，露点为-40 ℃，防止产品氧化并去除表面氧化颗粒.冷却段采用常规水冷.
3.5振动去毛刺
鉴于产品的使用工况，产品外观不允许有毛刺和飞边.移动架形状又较为复杂，采用盘刷或者喷砂的方式都不可行，所以选用钢球振动的方式去毛刺，其效率高、去毛刺效果好.去毛刺介质选用钢球，振动时间为10 min.
3.6热处理工艺
热处理采用铁基粉末冶金通用的整体渗碳淬火[5]，即在分解氨气氛下，将烧结的零件加热到860 ℃，保温30 min，然后在860 ℃下将零件淬于50 ℃温油中.最后在150 ℃下回火5 min，达到硬度要求.
3.7清洗包装
由于零件用于汽车转向管柱系统，所以对产品清洁度有一定要求.采用高压油清洗工艺可以符合要求，也具有一定的效率.产品清洗后，采用散装的方式进行包装.
4模具的设计
4.1成形模具主要零件的尺寸计算
4.1.1阴模高度
阴模高度应满足粉末充填和定位的需要.因此，阴模高度一般包括粉末充填的高度、下模冲的定位高度和上模冲压缩粉末前进入阴模的深度[6]，即
H阴=H粉+h上+h下（2）
下模冲的定位高度h下是根据下模冲与阴模之间的装配需要而选定的.总的来说，以能满足下模冲在阴模的定位需要为原则，一般取10～30 mm，本文中取20 mm.上模冲的定位高度h上取0.综上，阴模高度为：
H阴=65+20+0=85 mm
4.1.2阴模和模冲尺寸确定
由于移动架形状特别复杂，所以每个模冲的尺寸需要同比例缩放，由材料试验结果得到，压制弹性后效为0.15%，烧结变形量为0.25%.根据模具尺寸计算公式如下[6]：
D=D产（1-t-s）（3）
式中：D为模具尺寸；t为压坯的径向弹性后效；s为压坯的径向烧结收缩率；D产为产品外径.通过该公式可计算出每个模冲的尺寸.
4.1.3模冲高度的计算
由于采用上一下三的成形结构，上模高度只需采用闭合高度的最小值，通常取100 mm.
外下模计算如下[6-9]：
H外下模=H阴+H法兰+H脱模（4）
式中：H外下模为外下模高度；H阴为阴模高度；H法兰为安装用法兰高度，通常取15 mm；H脱模为脱模所需要高度，通常取10～20 mm.
根据式（4），H外下模=85+15+10=110 mm.
中下模计算如下[6-9]：
H中下模=H外下模+H法兰+H脱模+H垫块（5）
式中：H中下模为中下模高度；H垫块为外下模垫块高度.
根据式（5），H中下模=110+15+10+50=185 mm.
内下模计算如下[6-9]：
H内下模=H中下模+H法兰+H脱模+H垫块
式中：H内下模为中下模高度.
根据式（5），H内下模=185+15+10+40=250 mm.
4.2模具设计中的注意事项
移动架较为复杂，产品台阶数多，设计过程特别需要注意模具的分型区域.同时，单个模冲的成形面积特别小，模冲又特别长，热处理硬度需要控制在特别紧的范围内.在试验过程中，模具寿命是难点，需要在脱模、圆角过渡等方面特别注意.
通过大量的理论计算和实际生产的细节讨论，制定了转向管柱移动架生产的模具样式和具体的试验工艺.通过混料、压制、烧结和热处理等一系列工序设计，对移动架的开发进行了详细的说明.在所有的工作中，模具设计是重点.经过对移动架的设计，可以制造该零件为生产所需.目前该产品已经实现批量生产，取得了较好的经济效益，解决了机加工高成本和低效率的问题.
参考文献：
[1]倪冠曹.汽车用粉末冶金件对铁粉的需求[J].粉末冶金工业，2003，13（2）：26-28.
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[3]刘海峰，张鹏.转向管柱转动力矩不确定度评定[J].汽车零部件，2011（8）：33-34.
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[5]美国金属学会.金属手册[M].北京：机械工业出版社，1994.
[6]印红羽，张华诚.粉末冶金模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2002.
[7]奏万忠.粉末冶金异形齿轮的开发[J].粉末冶金工业，2007，17（4）：19-21.
粉末冶金的特点范文3
关键词：粉末冶金 温压技术 流动温压技术 模壁技术 高速压制技术 动磁压制技术 放电等离子烧结技术 爆炸压制技术
1 温压技术
虽然温压技术只是一项新技术，在近几年才取得了一些发展，但是由于它生产出来的粉末冶金零件具有高密度、高强度的特点，现阶段已经得到了大量的应用。这项技术和传统的粉末冶金工艺不同，它可以采用特制的粉末加温、粉末输送和模具加热系统，将加有特殊剂的预合金粉末和模具等加热至130～150℃，并将温度波动控制在±2.5℃以内，之后的压制和烧结工序和传统工艺是一样的。与传统工艺相比，区别点就集中在温压粉末制备和温压系统两个方面。采用这项技术不管是从压坯密度方面来说，还是从密度方面来说，都比采用传统工艺要好很多。在同样的压制压力下，使用温压材料比采用传统工艺不管是屈服强度、极限拉伸强度，还是冲击韧性都要高。此外，由于温压零件的生坯强度比传统方法下的生坯强度要高很多，可达20～30MPa，如此一来，既降低了搬运过程中生坯的破损率，也保证了生坯的表面光洁度。另外，采用该技术生产出来的零件不仅性能均一，精度高，而且材料的利用率很高。温压工艺的成本不高，而且工艺并不复杂。与传统的工艺相比，温压工艺下的粉末冶金的利用率高，耗能低，经济效益高，是节能、节材的强有力手段。
2 流动温压技术
流动温压粉末冶金技术（Warm Flow Compaction，简称WFC）是一种新型粉末冶金零部件成形技术，目前国外还处于研究的初试阶段，它的核心价值就是能够提高混合粉末的流动性、填充能力和成形性。
WFC技术有效利用了金属粉末注射成形工艺的优点并在粉末压制、温压成形工艺的基础上被发现。这项技术可以将混合粉末的流动性提高，这样就使混合粉末可以在80～130℃温度下，只需要在传统的压机上经过精密成形就可以形成各种各样外形的零件，省掉了二次加工的步骤。WFC技术在成形复杂几何形状方面具有很大的优势，是传统工艺无法比的，而且成本不高，具有非常广阔的应用前景。
综上所述，我们可以归纳出WFC技术具有以下四个优势：一是能够制造出各种各样外形的零件；二是有着很好的材料的适应性；三是工艺简单，成本低；四是压坯密度高、密度均匀。
3 模壁技术
模壁技术是在解决传统工艺面临的一系列难题的基础上应运而生。传统工艺是采用粉末来减少粉末颗粒之间和粉末颗粒与模壁之间的摩擦，然而现实往往是由于加进去的剂因密度低，使得粉末冶金零件的密度也得不到有效的保证。此外，剂的烧结不仅会给环境造成很大的不利影响，还可能会影响到烧结炉的寿命和产品的性能。现阶段，有两个渠道可以进行模壁：一是由于下模冲复位时与阴模及芯杆之间的配合间隙会出现毛细作用，利用这个作用可以把液相剂带到阴模及芯杆表面。二是选择带着静电的固态剂粉末利用喷枪喷射到压模的型腔表面上，就是安装一个剂靴在装粉靴的前部。在开始成形时，压坯会被剂靴推开，此时带有静电的剂会被压缩空气从靴内喷射到模腔内，但是此时得到的极性和阴模的是不一致的，在电场牵引下粉末会撞击在模壁上，同时粘连在上面，之后装靴粉装粉，只需进行常规压制即可。采用该项技术可使粉末材料的生坯密度达到7.4g/cm3，大大提高了粉末材料的生坯密度，并且采用该方法比采用传统的方法还能够大大提高铁粉的生坯强度。有研究结果结果表明，利用温压、模壁与高压制压力，使铁基粉末压坯全致密也是有可能的。
4 高速压制技术
瑞典的Hoaganas公司曾经推出过一项名叫高速压制技术（Hjgh Velocity Compaction）的新技术，简称HVC。虽然这项新技术生产零件的过程和过去的压制过程工序是一样的，但是这项新技术的压制速度比过去的压制速度提高了500-1000倍，同时也大大增加了液压驱动的锤头重量，提高了压机锤头速度，在这种情况下，粉末利用高能量冲击只需0.02s就可以进行压制，在压制的过程中会出现明显的冲击波。要想达到更高的密度，通过附加间隔0.3s的多重冲击就能做到。HVC技术具有很多优势，比如高密度、低成本、可成形大零件、高性能和高生产率等。现阶段该技术已经得到了广泛的应用，很多产品都采用了该项技术，比如制备阀门、气门导筒、轮毂、法兰、简单齿轮、齿轮、主轴承盖等。有了这项技术，未来将会出现更多更复杂的多级部件。
5 动磁压制技术
动力磁性压制技术（dynamic magnetic cornpaction）是一种新型的压制技术，简称DMC，它能够使高性能粉末最终成形，这项技术固结粉末的方式主要是通过利用脉冲调制电磁场施加的压力。虽然这项技术和传统的压制技术一样都是两维压制工艺，但是不同的是传统的压制技术是轴向压制，而这项技术是径向压制。利用该项技术进行压制只需1ms，整个过程非常的迅速，只需把粉末放入一个具有磁场的导电的容器（护套）内，护套就会产生感应电流。利用磁场和感应电流之间的相互作用，就可以完成粉末的压制工作。DMC具有成本低廉、不受温度和气氛的影响、适合所有材料、工作条件灵活、环保等优点。DMC技术适于制造柱形对称的零件，薄壁管，高纵横比部件和内部形状复杂的部件。现可以生产直径×长度：12.7mm×76.2mm到127.0mm×25.4mm的部件。
6 放电等离子烧结技术
早在1930年美国科学家就提出了这项放电等离子烧结技术（Spark Plasma Sintering），简称SPS，然而该技术直到近几年才得到世人的关注。SPS技术独到之处就在于无需预先成形，也不需要任何添加剂和粘结剂，是集粉末成形和烧结于一体的新技术。这项技术主要是通过先把粉末颗粒周围的各种物质清除干净，如此一来粉末表面的扩散能力会得到提高，然后再利用强电流短时加热粉末就可以达到致密的目的，注意加热时应在较低机械压力情况下。有研究结果显示，采用该项技术由于场活化等作用的影响，不仅有效降低了粉体的烧结温度，也大大缩短了烧结时间，再加上粉体自身可以发热的影响，不仅热效率很高，加热也很均匀，所以采用该技术只需一次成形就可以得到质量上乘的、符合要求的零件。现阶段，该技术大范围应用的主要是在陶瓷、金属间化合物、纳米材料、金属陶瓷、功能材料及复合材料等。另外，该技术在金刚石、制备和成形非晶合金等领域也得到了不错的发展。
7 爆炸压制技术
爆炸压制（Explosive Compaction）是一种利用化学能的高能成形方法，也被叫做冲击波压制。一般情况下，它都是通过在一定结构的模具内对金属粉末材料施加爆炸压力，在爆炸过程中产生的化学能可以转化为四周介质中的高压冲击波，然后利用脉冲波就可以实现粉末致密。整个过程只需10-100us，其中粉末成形时间只有大约1ms。这种压制方式最大的优势是可以解决传统的压制方式一直无法解决的难题，即可以使松散材料达到理论密度，比如金属陶瓷材料、低延性金属等采用传统的压制方法无法使其致密，一直是一个未解的难题，随着爆炸压制技术的出现，我们发现采用这项技术就可以把其压制成复合材料，并制造成零件。
我国的粉末冶金技术带来的前景是非常广阔的，作为一种新工艺、新技术，与国外先进水平相比，它还有很多地方需要改进、需要提高。
参考文献：
[1]张建国，冯湘.粉末冶金成形新技术综述[J].济源职业技术学院学报，2006-03-30.
[2]郭峰.火电厂等离子点火装置中高性能阴极材料的制备与实验研究[D].华北电力大学，2006-03-01.
[3]刘双宇.高强度铁基粉末冶金材料复合制备方法及组织性能研究[D].吉林大学，2007-10-25.
粉末冶金的特点范文4
关键词：铁基粉末冶金；铁铝合金化合物；热处理工艺；显微组织；力学性能；耐磨性
中图分类号：TF125.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0009-02
气门座作为发动机中一个主要零件之一，主要是通过与气门的相互协调作用，在配气的机构里共同来起到一个密封气缸的作用的。粉末冶金技术由于它的相对简单性，使得它能够适用于许多不同情况下的生产要求。本次试验就是通过参考日本五十铃公司的气门阀来进行相关研究并进行开发的。试验以获得与之相似的高性能和低成本的粉末冶金的气门座的材料为目的。
1 试验材料及方法
1.1 试验材料
本实验的基体元素是粉末状的雾化铁，并在这一基本元素中通过适量的添加C、Cr、Co、Si、Ni以及Mo等合金粉来进行强化作用，并使用微粉蜡来充当剂。在本次试验中，通过进行一系列的相关的性能检测和分析得出的最终用于试验的相关化学材料的成分，见表1。
1.2 实验方法
在配置试验用材料的过程中，将高碳铬铁粉（主要成分包括wt%：Si 2.3、Cr 65、C 7.2、S 0.02、P 0.03）作为基准，如有不足再使用其他粉末予以补足。再通过粉末的称量、研磨、球磨、以及压制来制作并准备试样。首先将制备好的试样放置在试验用的ZT-18-22型的真空碳管炉中，在处于温度为200以上800 ℃以下的温度中烧结30 min，随着温度升到800以上1 200 ℃以下时烧结20 min，当温度上升为1 200 ℃时停止烧结并保温一个小时再随之冷却，在最后进行油淬以及回火这一程序之前，再将试样经1 100 ℃保温30 min：其中回火这一工艺主要分为两种，将试样放置在350 ℃下保温超过2 h后再将其放置在600 ℃温度中保温1 h，最后再将试样进行空冷，这叫低温回火；而高温回火工艺是将试样在650 ℃下保温1 h，然后进行空冷。
2 实验结果与分析
2.1 烧结对试样的组织结构的影响
试样烧结后可以清晰的看到组织中存在着一些孔隙，但总体组织还是拥有很致密的结构的。经过烧结之后的材料形成了奥氏体化，它的内部的组织结构主要包括奥氏体、晶内的以及晶界上分布的碳化物和合金化合物，而正是这些组织中分布的碳化物才能有效的对材料的耐磨性发挥良好的促进和强化作用。
2.2 压制的密度对烧结过程所产生的影响
当试样的密度为6.9 g/cm3时经过烧结后所产生的孔隙相对较少，组织结构也较为致密，烧结颈也随之长大，并通过粉末颗粒间的相互结晶作用以使其达到一个完全融合的状态，这就表明在烧结的过程里，试样的烧结颈已经处于一个基本完成的状态。而当试样的密度处于6.6 g/cm3的时候，当试样经过烧结，就会产生很多的孔隙，虽然，烧结也可以使其达到一个合金化的过程，但是，由于压制时的密度不够，势必会产生大量孔隙，从而使其不能在烧结的过程中达到一个完好结合的状态。那为什么当密度降低的时候会对烧结的进行产生不利呢？主要原因是，密度的增大会使得磁力线也增加，而在这一增加的过程中所产生的大量热量会对烧结产生促进作用。
2.3 回火针对试验样本的组织结构以及相关性能所产生
的影响
2.3.1 中温回火组织特征
将铁基粉末的冶金材料在350℃的温度中进行保温2 h，然后在将其放置在550 ℃的温度中保温1 h，最后进行回火工序所得到的组织，我们称之为回火索氏体。它们分别是试样4和试样5的回火组织，如图1所示。
通过对图的观察，我们可以从中得出，经过350 ℃保温2 h后，再经过550℃保温回火后的组织体中的细粒状的渗碳体的分布，这种组织就是具有高弹性和高屈服性以及柔韧性的回火托氏体。我们可以看到，将试样进行回火之后硬度大部分是处在HRC35～45这一范围的，见表2。而这一硬度范围正是与回火托氏体完全一致的。
2.3.2 高温回火后的相关组织特性
铁基粉末冶金材料经650 ℃保温1 h回火后组织均为回火索氏体。试样经过回火后所形成的金相组织，如图2所示。从上图中我们可以得知在材料经过650 ℃温度保温1 h后会产生一些分布在机体组织上的碳化物的细小颗粒，而正是因为回火索氏体的相关组织形态和马氏体的组织形态具有一定的相似性，所以我们可以得出，粉末冶金材料相对来说具有良好的回火的稳定性这一结论。经过高温回火后试样的洛氏硬度值（HRC）也明显呈现出一个降低的状态，如表3。回火是以消除残余的奥氏体，清除残余的应力为目的的，将残余的奥氏体进行转化，势必会降低组织体的硬度，但，相反的，组织的稳定性却可以有所增强，从而完善了粉末冶金材料的综合性能。
2.4 碳的含量对试验样本的回火性能所产生的影响
让材料在经过350 ℃的2 h的保温后在进行600 ℃的1 h的保温的目的主要是想避开珠光体的400～550 ℃转变温度，从而让组织在受热均匀后直接升至600 ℃，使之成为回火马氏体。回火这一工序主要是起到一个提高组织稳定性，消除残余的奥氏体和残余的内应力这一作用，它能增强维持工件在使用过程中的物理形状及性能，增强使用过程中的稳定性，从上图可知，因为组织在进行回火后孔隙增加，进一步完善了组织，不仅保有了硬度，还提升了韧度，测试得知，材料组织的孔隙处于7.5%～10%这个范围，而试样的硬度则显示为HRC35范围左右，而硬度值和材料孔隙率呈现一种反比的关系，见表4。通过查阅相关资料我们可以从中得知，在影响试样的硬度的相关因素中，孔隙的形状对其影响不大，主要影响因素还是材料的孔隙程度。通过上表我们可以看出，当将试样经过回火进行处理之后，洛氏硬度会降低，而这一现象的主要原因在前文已经进行了阐述，因为消除了残余的应力，重组组织颗粒，降低材料的硬度。
3 结 语
①在本次试验的条件下，通过增加钼、铬等相关合金的元素借此来增加材料自身的高温硬度，并通过烧结使之形成晶内和晶界上分布的少量碳化物以及合金化合物从而使材料的耐磨性得以提高。
②在本次实验中最优的合金成分的组合是：5.27Co-2.19Cr-1.69Si-4.0Mo-0.53Ni-0.2C-余Fe。
而在工艺的参数中最佳为：1 200 ℃温度中1 h的烧结，在1 100 ℃的温度中的油淬火，以及在600 ℃中的回火；回火后检测组织的硬度值（HRC）分别是36.3和38。
③如果淬火温度较低，那么碳化物由于相对稳定性就会难以溶解，此时，对组织的硬度所产生的影响并不大，而当温度的增加，化物的溶解也随之加快，因此，提高淬火温度可以一定程度地提高烧结体的硬度。
参考文献：
[1] 杨学明.内燃机气门座材料的开发与应用[J].武汉汽车工业大学学报，1998，（3）.
[2] 李绍忠.高性能烧结合金钢阀座的研制和应用[J].汽车工艺与材料，1993，（3）.
粉末冶金的特点范文5
好在才让是个小有名气的人，好在我深知基础数据在网上都会有，好在安泰科技是个上市公司，企业有定期的报告，股票市场有横着杀出来的一些“市场分析师”；好在我在中关村也算混了快十年。
那么半个小时，对我来说也是够了。此前的各种各样的大会议小论坛里，见过才让；也在一些杂志的封面上、网页上，见过他的照片，有时候更折服于他偶然脱口而出的企业理念。我只需要问他一些表面上不着边际的问题，似乎就可以完成我的采访。
安泰科技脱胎于北京钢铁研究院，而安泰现在的产品，却是越来越精细、越来越高端；安泰科技原本是非流通股占大头的国有企业，而去年底的一场变革，让企业越来越开放，给了小股东更多说话的理由；安泰科技本来对员工的福利照顾得不周到，现在，越来越多的精力放在“惠泽员工”上。这一切都在说明，安泰科技，正越经营越高雅，上市时间越长越高贵，企业精神也越来越“高档”。
产品应越做越精细
2006年1月初，在钢铁研究总院粉末冶金研究室922老厂房会议室举办的座谈会上，才让邀请曹勇家、李献璐、王恩珂等粉末冶金领域的老专家，以及中国钢协粉末冶金分会、《粉末冶金工业》与相关单位的领导共聚一堂，探讨如何利用总院和安泰科技的技术与产业基础进一步强化发展粉末冶金事业，同时也正式宣告安泰科技股份有限公司旗下的“粉末冶金与环境技术事业部”正式更名为“粉末冶金事业部”。
安泰科技是由钢铁研究总院投资控股的高科技上市公司，下设11个实体分公司和事业部、11个参控股子公司，现拥有4个产业基地，在国内新材料行业中占有重要的地位。公司目前已形成了以超硬、难熔材料，非晶、微晶合金带材及元器件，稀土永磁、软磁材料和生物医学材料等为代表的六大系列主导产品。这些浓缩了大量科研成果的新材料，不仅用在航空、航天、国防等尖端领域，还被广泛用于日常的生产和生活，有着极广阔的市场前景。
“粉末冶金与环境技术事业部”是公司于2001年由粉末冶金材料分公司和石化用材事业部合并成立的。主营业务包括粉末冶金、环保与石化特种合金材料等领域。随着事业部产业的迅速发展，特别是公司投资1.5亿元在永丰基地建立雾化制粉、注射成形和过滤元器件三个产业项目后，事业部已经形成了制粉、成形和元件生产的完整产业链。其中，注射成形产品90%进入了国际市场，雾化合金粉末和金属多孔材料元件等产品也占据着国内主流市场，三条生产线的装备水平和量产规模均处于国内领先地位。另外，随着市场竞争和新材料技术发展的需要，粉末冶金工艺技术将在其中显现出越来越重要的地位。因此，此次的事业部的更名不仅展示出公司在粉末冶金领域的长期产业发展战略，而且突出了主营业务优势，更加有利于整合与利用钢铁研究总院、安泰科技和北京市地方的相关资源。粉末冶金事业部更名后，将在粉末冶金材料技术、工艺装备和测试分析技术等方面集中优势资源，不断强化和扩大其产品与产业发展领域。
才让说，“粉末冶金事业部”名称的启用更加凸现了安秦科技的战略意图，对公司和事业部的资源整合、技术创新、产品和产业结构的发展规划有着重大的意义。粉末冶金事业部也将基于此加快产业发展的步伐，迅速在国内外构建起品牌，为安泰科技参与国际化竞争以及参与推动我国粉末冶金技术的产业化发展奠定坚实的基础。
才让一坐下，就和记者说起安泰公司的一个主营业务“生物材料”，安泰科技公司正用研制出的一种合金，生产一种供心脏病人用的“带药支架”。这种支架上附着了一些药物，既可以减少病人的排异，也放缓了支架本身与身体结构的冲突，降低了支架本身的损坏对身体的影响。“现在，市场要求越来越精细了，不带药的支架已经很难卖出去了。”
“我们做的本质上是新材料领域，这个领域可能范围都不大，但附加值很高，我们主营的几大领域，表面上似乎都很狭窄，很微细，可都需要极高的技术和极精细的制作能力。过去我们钢铁研究院有技术，可是缺乏向市场靠拢的精神，于是国家就想办法通过改变院所体制，让我们以事业单位上市，强迫我们在二三年内，自生或者组配上各种市场经济能力，这样，我们的研究就更加的有目的了，企业就变得更生动了。企业就一定要有市场来呼应的，我们要生产什么？我们的优势产品是什么？显然，我们的优势产品是精细化的产品，过去的实验室无法生产，我们就建立小型的生产车间，让高端的技术与精细的生产线配合起来，既转化了我们的技术，又提升了我们精细生产的才能；我们的产品几乎全部出口，这样能带来巨大的利润。”
大量出口也一度带来了其他国家同行的嫉妒。前不久，美国商务部就收到了来自下属一些企业的申诉，要求对中国、台湾、韩国相关企业进行“反倾销调查”，要求对安泰科技的产品加收168%以上的惩罚性关税。美国商务部为此派了好多次调查组亲自到安泰科技现场调研，看有没有接受国家的“非市场经济”支援，看技术是不是很真实，看生产线是不是很到位，检查的结果对安泰科技非常有利，商务部裁定安泰科技要多交0.1%的关税。“这等于承认了我们的技术非常好，等于承认我们没有接受来自国家的任何补贴，等于承认了我们的企业是完全市场经济型企业。这个结果还对早于我们进入美国市场的韩国企业台湾企业是个坏消息，因为他们被要求加收比我们高得多的关税。当然，我们为此也花了不少学费，因为官司在美国打，得请美国律师。但这正是一个企业走向国际化必须之路，这学费交得值。”
上市公司要有开放精神
1997年底，当时还有冶金部工作的刘淇（现北京市委书记），“把最后一个上市名额给了我们。以前上市指标都是给企业，给事业单位这是第一次。这个机会给钢铁研究院转型带来了很好的机会。2000年，公司完成各种上市考试之后正式上市。”
上市了，就要遵守上市的游戏规则。中国证监会于2005年5月9日开始进行资本市场上市公司的股权分置改革。2005年10月24日，安泰科技的股改方案一公布，就遭遇了股改以来的首起散户股东有组织、大规模的自发联合事件。非流通股股东对安泰科技10股送2.6股的对价方案表示不能接受，天津一位资深股市投资者发起散户联盟，他本人握有安泰科技200万股，又通过网络征集了共645万股，成为安泰科技第一大流通股股东代表，在10月29日来到北京与安泰科技公司进行了当面沟通交流。
面对投资者反响热烈的局面，为了更广泛的听取投资者的意见，公司开辟了多种渠道与股东沟通：设立了股改热线、股改邮箱、网络专栏；举行了网上路演；既做到“走出去”，组织股改工作小组赴各地沟通；也能够“请进来”，邀请流通股股东到公司交流，用诚挚的沟通获得了投资者的理解和支持。10月29日，安泰科技副总裁、董事会秘书钱学军向股东代表们介绍了公司的发展现状和未来前景。才让总裁、钢院总院副院长李波亲自与部分流通股股东作了面对面的交流。随后公司组织部分流通股股东参观了公司产业基地。10月31日，安泰科技又举行了股权分置改革网上交流会。路演结束后，董事长干勇院士表示：通过这次交流，公司更进一步地了解了流通股股东和广大投资者对公司股改的要求和期望。
才让对记者坦言：“要给安泰科技一个逐步改善的时间。我们也是在实践中摸索经验。如果我不是一个科技工作者，我就理解不了安泰科技，无法在这里管理和驾驭；如果我不拿职业经理人来要求自己，我就无法面对市场的挑战，我们必须要竞争，必须要盈利，必须要发展。但是，这两者的基础是：我是国有控股公司的管理者，如果我忘了这一点，我就没有立身之地；我的饭碗是投资者给的，我也是小股东投资者的委托管理人，忘了这一点，同样就没有发展空间。我要对小股东负责，也要对大股东负责。客观要求我必须要用多重标准来适应角色。安泰科技是慢慢地转型的，它既要满足上市公司的商业化要求，满足流通股股东和投资机构的要求，又要满足监管机构的要求，满足《证券法》和《公司法》的要求，要高速发展，回馈股东。但是，它的控股人是国务院国资委，它还要满足国家对央企的要求和对国有资产的管理。我们要走两根钢丝。”
通过与散户联盟“盟主”等和一些代表流通股股东的沟通，根据全体非流通股股东提议，安泰科技将股权分置改革方案的部分内容进行了调整。11月2日，安泰科技公告，将10股送2.6股改为10股送3.2股，按送出率计算，目前在央企中处于较高水平，并把售股价格底限从6元提高到10元。
“盟主”回去之后，于11月2日晚写了《我的自白书》，发在了安泰科技的股东论坛上。他这样写道：“安泰科技背靠钢院，技术和创造力一流，行业壁垒高，景气周期长，像一个体能储备十足的长跑健将；行事低调，只做不说，像性情内敛的智者……今天安泰股改方案修改稿已公布，10送3.2股，减持价10元，虽然较《征求意见稿》有较大的提高但没有达到或接近联盟的要求，我感到非常对不住大家，辜负了各位的信任和期望。安泰科技是我非常看好的公司，本着关心安泰爱护安泰的原则，实不忍尽全力否决它，尽管否决我们只会有短期的损失，对今后的股改和行情的发展会有极大的促进，但对安泰则伤害至深，也是我们最不想见到的结果，最后是一个两败俱伤的局面。可以这么讲，如果非要否决一个方案，也不应该是安泰。”
同一天的《证券日报》分析文章认为：“新方案体现了流通股股东和非流通股股东利益平衡点，是各方利益博弈的结果。” “新方案保证了流通股股东的利益，力争流通股股东和非流通股股东得到双赢的结果。新的股改方案对原方案有3处重要改动。”“一是大幅提高对价水平”，“提高幅度在已经公布的方案中名列前茅。新方案已超过市场对价的平均水平，在央企中更是处于较高水平”；二是“在提高对价的同时，控股股东钢铁研究总院还修改承诺为：“自改革方案实施之日起，其持有的原非流通股股份在二十四个月内不上市交易或者转让；承诺期满后，通过证券交易所挂牌交易出售原非流通股股份，出售数量占公司股份总数的比例在十二个月内不超过百分之十，且出售价格不低于每股人民币10.00元。”减持价格在原基础上提高了80％，体现了大股东对公司未来的发展充满信心。三是“取消增持股份计划。因为，原定的增持条款投资者反映意义不大。”
才让笑着说：“上市是把一家封闭型公司走向开放化的过程，是由国有控股走向全面考虑小股东利益的过程，过去我们对大股东利益考虑得太少，今后，会像公司的产品一样，我们会对小股东的利益考虑得越来越精细、周到。因为市场经济的原则，第一是公平和公正。”
给员工更多的“惠泽”
安泰科技专注的新材料行业，被认为是新技术进步的基础，新材料领域的每一项技术突破，都会带来全社会的重大技术变革。同时，中国拥有的丰富新材料资源，也成为安泰科技的一大优势。比如安泰科技涉及的稀土钕铁硼材料，全球产量有一半在中国。“安泰科技将逐步实现在有优势的新材料行业合并和扩张，以整合产业群，占据各个新材料行业的国内甚至国际领先地位。”才让说，由于国外同类企业尚未大规模进入，而在国内还无等量匹敌的对手企业，才让对这样的未来信心勃勃。
“但是有时候，我们会对一些重要的方面照顾不周，尤其对人才价值的体现方式上。我们考虑得可能太简单了。”过去的钢铁研究院，有许多优秀的人才，有良好的工作作风。“即使我们不上市，不作经营，大家也会像往常一样工作。所以，在这方面，我们对员工非常放心，以前我以为，只需要给他们创建一个良好的宽松的工作环境，他们就能做出让人满意的成果。”
记者问：那么什么样的环境是合适的工作生态环境呢？如果压迫得太紧，显然对员工未必有好处，如果放得太宽，可能又有纵马驰骋、漫无收束之嫌。
才让说：“这需要两个方面的精细化制度设计。工作目标上要明确，要量化，该什么时候出成果就要什么时候出成果；二是你的科研方向要与公司的方向一致，我们是搞材料的，你去搞太不沾边的东西，可能就不行，要么你就转到适合你意愿的方向，要么就要和公司的方向保持大体一致。在这个前提下，我们再讨论其他方面的宽松。因为知识分子有他的特点，他最需要考虑的，是自己有没有业务前途，能不能在单位和社会上显现他的价值。”
才让说到这里，话锋又一转。“过去，我们以为，知识分子的价值主要体现在事业上，在收入上只要能够解决温饱，满足其基本体面生活的需求，就可以了，现在看来，我们对其价值考虑得还不够。所以我们现在在设计股权激励方案，以前我们想过一些奖励办法什么的，今后，我们还要有更多的激励方案出台，目前正在设计之中，上报批准之后，预计就能马上实施。因为虽然我们说‘劳动者创造价值’，但在现实中，更多的时候，是‘资本创造价值’，劳动者的利益往往被大小股东剥削了，他们的付出与报酬不能成为正比，这是不公平的，必须改变，必须让更多愿意与安泰科技一起奋斗的人，必须让更多的为安泰科技贡献青春和才华的人，得到更多价值体现，这种体现既是在事业上，也要在收益上。看我们公司口号的转变你就会知道，以前我们的口号叫‘稳健成长、高速成长、造福社会、回报股东’，当时觉得已经很全了，后来慢慢发现，好像少了些什么，最后我们看出来了，对员工的福利考虑得不够细致，于是我们加上了‘惠泽员工’这一句，这样就比较全面立体地体现了我们企业的精神。”
到今年，安泰科技已连续7次获得海淀园二十强企业称号，显然，今后这个次数会继续增加。2006年初，安泰科技连续入选上海、深圳等地的三大证券指数。根据各指数的编制规则来看，安泰科技入选深证100和沪深300指数，表明公司的流通市值、成交活跃度达到了一定的规模，同时也是对公司一直以来业绩稳定增长、坚持分红回报股东、规范运作等方面的良好市场形象也得到了证券市场广大投资者的认同；而入选新的深证创新指数，更显示了公司作为金属新材料行业的领先企业所具有的强大研发创新实力，而这正是国家鼓励自主创新的政策环境和证券市场投资者所鼓励和认同的。
才让（次仁），在藏语中的意思是“长寿”。这也是才让对安泰事业的追求目标。他说，安泰科技有“3年”、“5年”和“10年”的不同阶段目标。“3年”目标是在金属新材料中国上市公司中做到“第一集团”；“5年”目标是在中国高新技术企业同类企业中做到“第一集团”；“10年”目标是进入全球该行业的“第一集团”。但这些都有个前提，就是做“百年老店”，追求长期发展，而非短期辉煌，因为持续增长比超常规增长更有价值。“可也有人说过，中国的上市公司有一个三年门坎，头年募得很多资金，第二年到处投资，第三年就倒闭了。又有一个说法是中关村的上市公司有一个五年门坎，上市之后，到第五年往往就会出问题。安泰科技似乎都在一关关地渡过。因为，只要我们在产品上给社会造福利，在权益上给股东良好的回报，在企业内部给员工美好的未来，那么，安泰科技一定能够实现可持续发展、长远发展的远大理想。争取用10年左右的时间，将公司发展成为以高新技术材料及其纵深制品为主业，进军信息、环保、生物工程等领域，成为跨行业、跨地区、乃至跨国性生产与控股经营相结合的大型高科技企业。”
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粉末冶金的特点范文6
昆钢粉末冶金科技厂为缓解昆钢铁不保钢和废钢铁资源紧张的矛盾，与一家民营企业合作，建设的年产7.5万t直接还原铁的隧道窑生产线于2008年3月开始生产，产出的合格产品正式应用于炼钢生产。隧道窑生产直接还原铁工艺是将铁原料、还原剂、脱硫剂按工艺要求加工好，按照一定的比例和装料方法，分别装入还原罐中，放在台车推入隧道窑中，通入煤气点燃，料管中的原料经预热，在1000～1200℃的温度条件下还原，在保持足够的还原时间和冷却时间后，得到直接还原铁。主要流程为:配料———混料———干燥———装料———补料———拔料(翻转)———放料———粗碎———筛分———细碎———料仓。干燥工序主要设备为铁鳞干燥窑和焦末干燥窑，窑尾烟气温度＜100℃，进窑物料含水分为13%～15%，干燥后物料水分为3%～5%。铁鳞干燥窑原有布袋除尘器约为200m2，离心通风机风量为19430～25745m3/h，3270～4840Pa，电机为30kW。由于原料含水分较大，焦末含有焦油，烟气温度低于露点，烟尘在布袋除尘器内结垢糊袋，除尘效果不好，生产后期，干燥窑烟气直接排放，不再进入除尘器。2010年，昆钢粉末冶金科技厂直接还原作业区采用塑烧板除尘器对铁鳞干燥窑进行改造，运行近1a，除尘效果良好，达到设计指标。
2传统的除尘方法
我国回转干燥窑的除尘法常用的是湿式除尘器、静电除尘器和袋式过滤器。湿式除尘器产生大量污水，造成二次污染。静电除尘器在粉尘高湿度条件下电晕控制难度大，腐蚀问题难以处理，运行费用高。目前常用的除尘方法多数采用分散式负压吸风的布袋除尘工艺，最致命的缺点是捕集含有一定水分、油分或有机体(如松香)的粉体，会出现堵塞管道、粘接布袋的现象，布袋除尘器最终会“瘫痪”不能使用。
3新型的除尘方法
随着现代化技术的发展，20世纪80年代德国、日本出现了新型的塑烧板过滤材料，逐步应用于电力、建材、冶金、化工、制药、食品加工及烟草等行业，取得较好的除尘效果。经过多年的摸索，目前我国已经可以自主生产，将其投资成本大幅度降低。除了有耐常温、耐温110℃及耐温160℃以外，还有耐酸型、耐碱型、防爆型、抗静电型及抗油气型等产品，使用寿命＞10a。塑烧板除尘器的工作原理和普通袋式除尘器基本相同，区别在于两者的过滤材质不一样。布袋除尘器主要靠滤布上粘附粉尘的二次过滤吸附微粒，采用振打及反吹进行清灰，清灰时滤布纤维被拉伸变形，并形成二次尘雾，瞬时排放浓度增大。塑烧板除尘器主要依靠塑烧板进行过滤，塑烧板的表面过滤主要是筛分效应，光滑的表面使粉尘极难透过与停留，清灰过程完全靠气流反吹把粉尘层从塑烧板逆流洗下来，没有塑烧板的变形或振动，粉尘层呈片状落下，而不是分散飞扬，不需要控制反吹气流速度。塑烧板过滤片是根据不同的气流成分和不同的粉尘粒度特制的，由多种高分子化合物粉体、易导电物质及结合剂等经铸型、烧结等工艺形成的波浪式多孔母体，厚度约为5mm，其波浪型外表及内部空腔间的筋板，具备足够的强度保持自己的形状，无需钢制骨架的支撑。在母体表面的空隙里填充一层氟化树脂，母体内部孔隙直径40～80μm，表面孔隙为1～2μm，也可以根据不同的粉尘粒度控制表面的孔隙，最小的表面孔隙可以控制到0.07μm。母体基材具有完全的疏水性，不会像纤维织物滤袋因吸湿形成水膜，不会引起阻力上升，压力损失稳定，可以处理含油雾、含水汽的含尘气体。使用寿命长达10a以上。宝钢热轧厂第一代使用的塑烧板除尘器，其外壳因锈蚀更换过一次，后历经16a之久，其塑烧板没有更换。塑烧板过滤片表面为褶皱型，过滤表面积大，塑烧板除尘器结构紧凑，外形体积仅为传统布袋除尘器的1/3。具有占地小、除尘效率高、设备阻力小的特点。
4应用实例
昆钢粉末冶金科技厂直接还原作业区铁鳞干燥窑，处理介质为铁磷片状，窑内温度为800～1100℃，含少量油，含水16.00%。粉尘堆积比重约为1.4t/m3;除尘器入口粉尘浓度5g/Nm3。采用1台塑烧板滤芯式除尘器，型号为H1500－60塑烧板除尘器;塑烧板片数为40片，装配在箱体检修平台上不需拆除喷吹管、电磁阀就可装卸。电磁阀数量为40套，设置在除尘器箱体两侧外部，便于排除故障和观察其工作状态。塑烧板滤芯式除尘器性能技术参数:处理风量:15000m3/h;除尘介质:铁磷粉;总过滤面积:360m2;过滤风速:0.8～1.3m/min;入口含尘浓度:50g/Nm3;排放浓度:≤20mg/Nm3;漏风率:≤2%;设备阻力:1700～2200Pa;设备耐压:－7000Pa;塑烧板运行工作温度:≤110℃;塑烧板规格:1040mm×62mm×1550mm;每块塑烧板过滤面积:9m2;清灰压缩空气耗量:0.32Nm3/min。此项目中采用白色梯型塑烧板。在原有配方的基础上增加了特殊的涂层配方，可耐温110℃，进一步强化了抗金属细粉堵塞的能力与优良的耐油耐水性。塑烧板表面更为光滑，阻力低、除尘效率高、使用寿命长。塑烧板为一次烧结成型无粘合剂粘结的“梯”形凹槽板。垂直安装，凹槽与反吹方向和落灰方向一致，更便于清除表面积灰。除尘器采用耐水、耐油专用弹力密封胶带进行面密封，并保证密封胶带能在长时间内保持弹力。除尘风机主要技术参数:风机类型:9－26－4;额定流量:18012m3/h;风机全压:4343Pa;电动机功率:30kW;转速:1450rpm/min。塑烧板除尘器于2010年12月开始试运行，除尘效果好，运行期间未进行任何维护操作。除尘器出口气体含尘浓度≤20mg/Nm3。
5对比分析
塑烧板除尘器设置在车间内部，避免冬季管道冷却积聚大量冷凝水，粉尘成糊状;除尘器下部采用水封，避免粉尘在灰仓内板结，便于卸灰。塑烧板立式放置，不会出现上一层粉尘落入下一层的情况。反吹的压缩空气压力必须足够，保证足够的反吹能力。与传统的袋式除尘器相比，塑烧板除尘器可用于含油、粘结、潮湿、粉尘细的环境，不会板结，压力损失稳定，好操作，耐油耐湿性强，使用寿命长，维护保养方便。与传统的湿法电除尘器相比，塑烧板除尘器粉尘捕集率高，除尘器结构紧凑、体积小，投资高出约20%，但运行费用低，耗电量小，约3～5a就可将投资补差收回，长期运行效益更加明显。
