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粉末冶金的优势范文1
关键词:粉末冶金技术;新能源材料;应用
前言
为了寻求长远的发展,需要重视能源问题。在全球经济以及热口增长的环境下,传统能源彰显匮乏性,无法满足社会发展的实际需求。同时,也无法进行再生。因此,面对严重的资源危机,要对新能源的开发与利用作为项目对待。粉末冶金对传统冶金技术进行了发扬过大,积极融合现代科技,推动信息化建设,实现现代工业的良性运转,也为新能源的开发提供更多的技术保障。
1 对粉末冶金技术特征的分析
粉末冶金技术具有长远的历史,其主要立足传统冶金技术,达到了对诸多学科知识的融会贯通,形成优势突出的新型冶金技术。粉末冶金主要对象是粉末状的矿石。在传统的冶金方法中,矿石的形式为整块,先进行提炼,而后进行冶炼。应用传统技术,块状矿石提炼技术受制于技术和矿石的大小,只能达到80%左右的利用率,产生大量材料的废置。但是,在粉末冶金技术的应用下,资源利用率得以大幅提升,有效降低资源浪费。另外,块状形式的矿石材料长期处于露天堆放,对环境产生不良影响,甚至破坏。由此可见,冶金技术的改善势在必行,要重视冶金技术水平的提升,使得材料各尽所用,发挥不同冶金材料的作用,切实提升使用效率,形成高性能的新材料,达到成本的降低。利用现代粉末冶金技术,能够对废矿石、旧金属材料进行再利用,有效节约资源,极大推动经济效益的获取,对可持续发展意义重大。因此,粉末冶金技术在原材料选择方面相对较为宽松,能够充分利用废旧金属、矿石等,形成不规则的粉末,满足原材料节约和回收的目标。另外,鉴于粉末冶金可塑性以及相关材料的添加,促进性能的增强和平衡。
2 对新能源技术的阐述
在科技的推动下,新能源技术逐渐被科学界重视。在传统能源开发与应用中,出现严重的资源匮乏现象,加之对环境的不良影响,使得新能源问题的出现备受关注。新能源材料需要在开发、存储以及转化方面具有突出优势。由此可见,新能源材料是发展新能源的关键因素。为了更好地实现转化和存储,其在配件、生产要素等方面都极具特色,与传统能源行业的材料截然不同。粉末冶金技术在整个新能源开发应用中占据举足轻重的地位。
3 系统介绍粉末冶金技术的类型
3.1 传统粉末冶金材料
首先,是铁基粉末冶金。这种材料是最传统,也是最为关键的冶金材料,在制造业中应用较为广泛。随着现代科技的不断发展,其应用范围不断拓展。其次,铜基粉末冶金材料。这种材料类型较多,耐腐蚀性突出,在电器领域应用较多。再次,硬质合金材料。这种材料具有较高的熔点,硬度和强度都十分高,其应用的领域主要是高端技术领域,如核武器等。最后,粉末冶金电工材料和摩擦分类,主要应用在电子领域。随着通讯技术的不断发展,粉末冶金材料的需求量增大。另外,粉末冶金材料在真空技术领域也得到推广。摩擦材料耐摩擦性较强,促使物体运动减速,抑或是停止,在摩擦制动领域应用较多。
3.2 对现代先进粉末冶金材料的介绍
首先,信息范畴内的粉末冶金材料。立足信息领域,主要是指粉末冶金软磁材料。具体讲,是指金属类和铁氧体材料。随着对磁性记录材料的研究,在很大程度上推动了粉末冶金软材料的需求。其次,能源领域内的粉末冶金材料。能源材料的研发推动能源发展,其中,主要涉及储能和新能源材料。全球经济的发展使得能源需求量增大,传统能源彰显不足,因此,新能源开发势在必行,尤其是燃料电池和太阳能的开发。再次,生物领域的粉末冶金技术。生物材料技术的发展对整个社会具有不可替代的作用。要将生物技术列入国家发展计划。在生物材料中,主要包含医用和冶金材料两大类,在维护身心健康的同时,加快金属行业的进步。第四,军事领域的粉末冶金材料。在航天领域,材料的强度和硬度是重要指标,稳定性要突出,具有极强的耐高温性。在核军事范畴,粉末冶金技术也具有发展前景,更好地推动整个社会工业技术的进步。另外,新型核反应堆的建设需要具有较高的防辐射标准,而粉末冶金技术的支持下,切实增强核反应堆的安全性与可靠性,有效降低核辐射强度。
4 对粉末冶金技术在新能源材料中的应用的介绍
4.1 粉末冶金技术在风能材料中的应用
风能对我国而言,十分丰富,不存在污染,是新能源的主要类型。在风能发电材料中,粉末冶金技术主要实现对两种材料的制作,即即风电C组的制动片以及永磁钕铁硼材料。这两种材料的制作与整个风力发电关系密切,事关发电过程的安全性与可靠性,影响发电效率的高低。风能发电机制动片在摩擦系数和磨损率方面,要求较高,同时,力学性能必须突出。目前,主要应用的是铜基粉末冶金技术,完成对压制制动片的制作。制动片需要在导热方面十分突出,同时,制动盘具有较小的摩擦。在应对恶劣温度环境的时候,也能够进行有效的使用。对于永磁钕铁硼,系统永磁材料代替了传统的永磁材料,烧结钕铁硼就是加入了稀土粉,利用粉末冶金工艺制备而成。
4.2 粉末冶金技术在太阳能中的应用
太阳能突出的特点是清洁性,是新型能源的一种,被商界所看好,开发价值巨大。当前,在太阳能领域,主要的发展方向为光电太阳能与热电太阳能,形成发展趋势。立足光电太阳能领域。其主导作用的部件为光电池,也就是半导体二极管,依靠光伏效应,促使太阳能有效转化为电能。目前,太阳能光电转化效率较低,对航天事业的发展产生阻碍。在粉末冶金技术的使用下,能够有效进行薄膜太阳能电池的制作,光电转化率得以显著提升。同时,粉末冶金技术也研发了多晶硅薄膜,代替了传统的晶体硅,光电转化率大幅提升。另外,粉末冶金技术与太阳能热电技术也实现了融合。当太阳进行地表照射之后,为了达到对光热技术的有效收集,需要发挥吸收板的功能。而吸收板的制作与粉末冶金技术息息相关,主要应用了其成型技术,发挥粉体在色素和粘结剂方的作用,而后混合,形成涂料,涂于基板之上。这也充分体现了粉末冶金技术在成型技术方面优势更加突出。
5 结束语
综上,通过对粉末冶金技术优势的分析,可以发现,其在新能源材料的开发和应用中极具发展潜力。粉末冶金在创造性方面十分突出,塑造性较强,使得其在新能源材料的发展和应用中占据核心地位。粉末冶金技术的工艺原理使得其在新能源开发中更具经济性与高效性。因此,要大力推进粉末冶金技术在新能源开发应用中的拓展,为新能源的可持续发展提供保障。
参考文献
[1]陈晓华,贾成厂,刘向兵.粉末冶金技术在银基触点材料中的应用[J].粉末冶金工业,2009,04:41-47.
[2]邱智海,曾维平.粉末冶金技术在航空发动机中的应用[J].科技创新导报,2016,07:10-12.
粉末冶金的优势范文2
公司的主要竞争优势
1、人才和研发优势
公司充分发挥自身在粉末冶金复合材料领域的强大技术优势,凝聚了一批国内顶尖的新材料人才队伍。其中公司的创始人黄伯云先生曾为我国“863”计划新材料领域首席科学家、中国工程院院士、2004年度国家科技发明奖一等奖获得者。公司现有享受国务院特殊津贴者3人,博士、博士后18人,硕士21人。拥有中级以上技术职称的人数占员工总数的17.39%。与博云新材保持长期合作的中南大学国家级研发机构包括:粉末冶金国家重点实验室、轻质高强结构材料国防科技重点实验室、粉末冶金国家工程研究中心、国家有色金属粉末冶金产品质量监督检验中心等。
2、国家产业政策重点支持优势
博云新材研制的高科技产品涉及的行业被国家列为优先重点发展的行业,符合国家产业政策的发展要求。公司还承担了国家重点工业性实验、国家高新技术产业化示范工程等十余项国家、省、市级科研项目。公司生产的高科技粉末冶金复合材料产品打破了国外竞争对手长期垄断的格局,有利于我国新材料产业赶超世界先进水平,尤其是公司的航空产品(军用、民用飞机刹车副)和航天产品,确保了国家航空战略安全,同时在国防上具有重要战略意义。
3、细分产品市场优势
公司首获国内大型干线飞机一波音757飞机炭/炭复合材料飞机刹车副的PMA证书,公司开发生产的图一154飞机刹车副,获得俄罗斯图波列夫设计局颁发的生产许可证,公司开发的波音737-700/800飞机Goodrich机轮用粉末冶金刹车副是国内唯一取得民航产品生产许可证(PMA)的产品。博云汽车生产的环保型高性能汽车刹车片已配套多家汽车主机厂,近年来的销售额成持续上升局面。博云东方生产的高性能级进冲压模具材料占国内市场份额持续稳定增长。
4、可持续发展优势
博云新材开发的粉末冶金复合材料产品已在航空航天、汽车、高端冲压模具等应用领域得到了市场的充分认可,成功打入了原来由国外企业垄断的细分领域。公司开发的高性能粉末冶金复合材料产品通过在当前航空航天、汽车、高端冲压模具三个领域的应用,为公司产品拓展在其它领域的应用奠定了坚实的技术基础。公司产品未来将逐渐应用于高速列车、工程机械、船舶、石油、化工等领域,保证了公司的可持续性发展能力。
5、价格优势
博云新材的竞争优势尤其体现在产品的价格上。公司生产的粉末冶金复合材料产品主要与国外厂家进行竞争,飞机刹车副、环保型高性能汽车刹车片的价格为国外同类产品的60%左右,高性能模具材料价格为国外同类产品的50%左右,具有明显的价格优势,性价比高。
募集资金用途
粉末冶金的优势范文3
•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( Selective Surface Densifica-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( DensiForm E) 或横向辗压( DensiForm R) 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( DensiForm R) 或挤压 ( Densi-Form E) 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( DensiForm E,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2 500rpm 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 Castrol BOT 328 油中进行的。当发生损坏( 通过噪声级监控) 或运行 50× 106周( 于2 500rpm 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 2 500rpm 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) ) 。
粉末冶金的优势范文4
【关键词】 少无切屑加工技术 汽车传动零部件 加工方式
现有的少无切屑这一类别工艺,包含有精密框架下的锻造技巧、速率很高的切削制造等。在这之中,塑性压力层级内的加工,搭配着粉末冶金、各类别的冷挤压、精密框架下的锻造等。选取出精准的成形路径,去除掉冗余的那些切削。这样的技术,即可节约材料,又可节约工序,且成效凸显,因此,适和汽车配件制造的、尤其是规模较大的批产加工。伴随汽车整体的轻量化发展,这样的加工技术,在汽车传动零部件中,运用也越来越广泛。
1 新颖的楔横轧
入世后,我国既有的制造业,面临了全球框架下的新市场新机遇,尤其是汽车制造这一行业,近年来可谓如日中天迅速发展。而这一行业的发展重心,归结成各类别零部件的制造技术。零部件制造技术,正朝向低耗材、高效率的方向发展,也凸显了轻量化的总态势。这样的趋势,对原有的锻造业,带来了的进步时机。新颖的制造工艺,可以缩减原有的材料耗费,还可增添原有的产出成效,提升配件的内外部质量。
精密框架下的楔横轧,属于传动轴的成形工艺之一。这一工艺带有的规则是:机器含有的两个轧辊,搭配着楔形模具;它们朝向同向去转动,以便带动机器配有的圆形坯件,朝向反向去转动。轧件在这种模型的促动下,被塑造成独有的阶梯轴;它会沿着压缩轴去延展。机器配有的轧辊,每次的转动,都会产出一对新坯件。
这种新工艺,特别适合制造尺寸落差的较大轴类零件,如我厂猎豹、金杯等重卡变速器的中间轴。楔横轧可替换掉陈旧的锻造技巧以及粗车产出的毛坯,还可替换掉精车产出的坯件。具体而言,楔横轧会把原有的产出成效,延展到5倍左右;零部件带有的综合机械特性,会延展35%左右;原有的制造能耗,会被缩减30%左右;均衡框架下的产出成本,会被缩减32%左右;各类别的投资,会被缩减一半。楔横轧工艺的种种优势,正逐步开发应用到各类别的零件坯件轧制中,也带来了楔横轧这一新颖技术的迅速发展。
2 新颖的粉末冶金
粉末冶金框架下的成形技术,应用的范围也很广。这一精密技术,含有少无切削、配料运用层级高、制造流程很洁净、产出成本偏低的独有优点,可用来制造形状偏复杂的、很难经由机械切削的那些零配件,如汽车变速器箱体外壳体及离合器壳体等。粉末冶金,附带着偏高的科技量,也含有很高层级内的附加值。汽车制造工业发展越来越壮大,对异形配件现有的需求也会越来越大。因此,粉末冶金技术的带来的成效也会越来越显著。
新颖的粉末冶金,选取的是灵活的多样原料,经由独有配方,可增添部件原有的性能。这样的粉末冶金不但可以制造外壳体等大型零件,还可以制造出强度偏高、很精密的部件。粉末冶金后经由精整、复压以及关联的复烧制造出来的齿轮,可升至IT5这样的精度层级,等同于滚齿加工的水平,然而,生产效率却高出滚齿许多。由于这种新颖冶金的独有优势,最近几年,它越来越受到注重。
3 传动部件搭配的冷摆碾
汽车附带有扁盘特性的配件制造,可采用冷摆碾这样的加工路径。经由冷摆碾,能制造出垫圈、齿轮或花键。新颖的冷摆碾,与齿形配件整合而产出的加工效果,就归属于转向器配有的变速比齿条。这样的比齿条,涵盖着可被更替的齿形模数,以及可变更的独有压力角。因此,若选取了陈旧的切齿路径,不但制造工序复杂,且会耗费掉偏多的原料。而冷摆碾附带着的模具,在数控系统的精密控制下,因此,化解掉了原有的加工疑难。变速箱上轴类零件的花键大都采用冷摆碾工艺,效果显著。
惯用的冷锻技术,在制造偏长的齿条时,要添加预成型这样的工序;同时,制造出来的齿顶,也很难与既有尺寸契合,这就缩减了模具年限。新颖的摆碾机,可以经由摆头的事先调和,而获取到精准的摆动轨迹,这就促动了齿条慢慢的成形。从现状看,精密框架下的冷摆碾,可制造出很精准的独有齿条;同时模具寿命也延长了。因此,这种传动配件的关联工艺,非常适合精益化生产的需求。
4 传动部件搭配的冷挤压
新颖的冷挤压,也划归为现有的少无切削类技术。这种技术可缩减原有能耗及原有材料,增添产出效率。冷挤压成型过程,是将现有的金属坯件,在特定的压力之下,更替了原有的形态。这样制造出来的齿轮或轴类零件,含有很致密的组织架构,含有连续状态下的金属纤维;且部件带有的耐磨特性以及关联着的疲劳强度,都会超出陈旧的切削配件。在很频繁的冲击态势下,以及荷载偏高的那种工况之下,很适宜选用这样的加工路径。还可根据加工零件的需要,选用特有的冲头,予以反挤压,以便促动它成形,增添配件强度。
在目前原料成本不断上升的态势下,冷挤压这一技术,很适宜用到规模批产的传动部件制造中,我厂的变速箱传动主轴均采用多工位冷挤压工艺,不但省料、余量小,而且精度高、径向跳动小,表面也光滑。
5 结语
规模偏小的、分散态势下的传动零部件制造,没能与其他简单高效的配件规模契合。这样的状态,造成汽车制造中的生产瓶颈。伴随竞争态势的递增,汽车配件这一行业,应着力去缩减原有成本、凸显出优良的配件质地。少无切削这样的配件加工,既含有期待中的经济成效,又能整合起了各类别的冷热工艺,并选取了复合属性的加工原料。经由这种程序,制造出来的传动零件,能与既有尺寸契合,同时又经济高效。
参考文献
[1]牛永生,于海云,孟令军.少无切屑加工技术在汽车传动零部件中的应用[J].机械传动,2005(08).
粉末冶金的优势范文5
__镇以省级示范镇建设为总抓手,加快转方式调结构,立足在发展中加快转变,在调整中提升产业层次,加快新材料产业扩张区、汽车部件产业转调提升区、高科技工业集中发展区、商贸物流集聚区、太阳山圣天湖生态休闲旅游度假区、生态宜居生活区六大功能区建设,促进全镇经济实现跨越发展。
把加快汽车部件产业调整提升作为转方式调结构的切入点。着力打造汽车部件转调提升区,重点在提高产业标准、工艺技术装备水平及培育品牌方面下功夫。充分发挥海华、宏泰、安博科技等龙头企业的带动作用,引导中小板簧企业进一步转方式调结构,提升装备水平,产品由等截面板簧向变截面板簧、空气悬架系统升级,品种由板簧向汽车拉力杆、断开式平衡轴等系列配套产品扩展。积极支持企业建立研发中心,北汽海华、亚萌板簧、资豪实业等10余家企业先后成立了技术研发机构,并与天津大学、北京理工大学等院校建立了长期合作关系。“神鹫”、“旺塔”、“白塔”等一批品牌已成为唱响市场的名牌。同时,强化企业自主管理和相互合作,推动产业集群发展。
把加快培育和发展新材料产业作为转方式调结构的突破口。在新材料扩张区,逐渐形成以冶金新材料、复合新材料为主导,以高附加值精细化工、医药中间体为补充的产品优势。海洲粉末是新材料产业的龙头企业,粉末冶金的主要工艺就是用还原法代替冶炼制得金属粉末,被称为冶金行业的一场革命,产能位居全国第一。三丰集团实现成功转型,已成为亚洲最大的净水剂生产厂家。晶鑫生产的蓝宝石晶体主要应用于蓝宝石晶体及激光晶体等高端电子材料领域中,广泛应用于LED照明行业,技术处于国内领先地位。新材料产业已成为白塔镇经济新的增长点。
粉末冶金的优势范文6
关键词:新型金属材料;成型加工;加工技术创新
1概述
随着科学技术的发展,新型的金属材料在现代化工业中得到了全面的推广与应用,与普通金属材料相比,新型金属材料具有更为优异的性能与质量,已经成为很多领域中重要的工程材料,尤其是在能源开发、零部件制作、交通运输机械轻量化等方面[1]。在采用新型金属材料作为工程材料时,涉及到很多繁复的成型加工技术与工作,在现代化工业飞速发展的今天,如何不断发展与完善新型金属材料的成型加工技术,更好地发挥新型金属材料的特性,已经成为各领域中材料工程师们的研究重心。
2新型金属材料及其加工特性
金属材料是由金属元素或金属元素为主所构成的具有金属特性的材料。金属材料通常具有较好的延展性。新型金属材料都属于合金,其种类较多,性能与质量较普通金属材料都有很大的突破,目前在市场上广泛使用的新型金属材料有高温合金、形状记忆合金、非晶态合金等。新型金属材料的二次成型加工过程通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术。新型金属材料的加工特性如下[2]:
2.1铸造性
新型金属材料都属于合金,因此其熔点一般比较高,导致金属材料的流动性较低,收缩性较低,便于新型金属材料的锻造与二次成型加工。
2.2锻压性
锻压性是新型金属材料的基本特性之一,该特性可以提高新型金属材料的可塑性,时成型加工的金属材料能够具有更高的性能优势。
2.3焊接性
原始金属材料通常需要经过焊接后二次成型再进行后续的工程应用,因此新型金属材料成型加工的基础特性就是焊接性,其需要有良好的焊接性与高导热性能,才能在成型加工过程中保证材料不会产生气孔与裂缝等。
3新型金属材料成型加工的原则
新型金属材料通过会在工程施工、机械设备、航空航天等方面广泛使用,一般具有良好的耐磨性与较高的硬度,以满足各类工程建设与机械化生产的质量需求。但是新型金属材料的这一特性也给其在成型加工方面增加了一定程度的困难,例如金属材料的硬度较高会导致其在普通的锻造环境下很难发生变形,使得很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件[3]。不同的金属材料具有不同的特性,市场对金属材料成型加工后的质量与性能也有不同的要求,因此通常会根据金属材料不同的特性采取不同的成型加工技术。例如,某些特殊的金属材料只有通过纤维性增强才能实现其二次成型加工。因此在实际对新型金属材料进行成型加工时,需要针对材料的特性采取相应的技术手段,切实推进新型金属材料成型加工工作的开展。新型金属材料的二次成型加工过程是一个非常复杂且细致的过程,其涉及的技术通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术,在实际的成型加工工作流中,一旦由于操作人员的操作不当而出现即使是小型的失误,都会给加工的金属成品带来无法磨灭的负面影响。例如,在铸造工艺中,如果没有对铸型的尺寸、大小等参数进行详细周密的把控,会导致成型加工之后的金属成品不符合零部件要求的质量与规格,不仅会给加工单位带来极大的成本损耗,还会影响工程的施工进度或机械设备的制造进度,延长施工或制造周期。因此,在对新型金属材料进行成型加工之前,加工人员需要对金属材料的物理与化学特性进行透彻的分析与掌握,才能够具体问题具体分析、因地制宜地针对不同的金属材料进行成型加工。
4新型金属材料成型加工技术
4.1粉末冶金技术
粉末冶金技术是以金属粉末为原料,通过不断的烧结与塑形,形成金属材料、新型金属复合材料等的工业技术。粉末冶金技术是早期使用最为广泛的新型金属材料成型加工技术,在增强晶须的功能等方面具有独特的优势。现阶段,粉末冶金技术主要应用于制造小尺寸且形状粗糙、不复杂的精密零部件,其通过不断地对金属粉末进行烧结与塑形,可以精密控制并提高金属材料中的金属含量,因此在小型零部件制作中拥有广泛的市场前景[4]。
4.2电切割技术
电切割技术是通过在介电流中插入移动的电极线,然后利用局部的高温对金属材料进行几何形状切割,这样的方式也可以充分高效地利用冲洗液体的压力对零部件与负极之间的间隙进行冲刷,因此较传统的放电方式具有一定的优势。在采用电切割法进行新型金属材料的成型加工时,通常会由于放电效果较差等原因导新型金属符合材料的切割速度变慢,从而产生切割的切口不光滑等问题。
4.3铸造成型技术
铸造成型技术是将液态的金属浇注到与零件尺寸、形状相匹配的铸型中,待液态的金属冷却凝固之后,将固态的金属材料取出,即可获得与铸型形状一致的毛坯或零件。在铸造成型技术的应用过程中,铸型的有效性检验是非常重要的环节,其形状、尺寸等质量的把控直接关系到零部件的质量与性能。
4.4焊接技术
原始金属材料通常需要经过焊接后二次成型再进行后续的工程应用,焊接技术是在高温或者高压的环境下,采用焊接材料,例如焊条或者焊丝,将多个待焊接的金属材料连接成一个整体技术,该技术被广泛应用于航天航空、机械制造等领域。需要注意的是,在新型金属材料的焊接过程中,在金属与增强物二者之间常常会发生化学反应,会影响焊接的速度,在遇到这一问题时,通常可以对金属或者增强物进行轴对称旋转,然后将焊接接头置于高温下,使其达到熔化状态[5]。
4.5模锻塑型技术
对于一些硬性较大的新型金属材料,一般的锻造环境无法使其加工塑形,以钛合金、镁合金等为例,这些金属材料由于锻造温度范围窄,可塑性较差,因此在变形时会产生极大的抗力,很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件,为了解决这一问题,模锻塑型技术应运而生。模锻塑型技术包含超速成型、模锻与挤压等方法,在对金属材料进行挤压时需要保持甚至提高锻造环境的温度,以提高金属材料的可塑性,同时需要在模具的表面涂上剂,降低模具表面的摩擦力,从而进一步降低模锻塑型的难度。通过模锻塑型技术进行金属材料的成型加工,可以使得生产出来的零部件具有较高的质量与性能,其组织也更为严密,已经成为金属材料成型加工中使用最为普遍的技术手段。
5结束语
与普通金属材料相比,新型金属材料具有更高的铸造性、高铸压性、良好的焊接性与高导热性等性能优势,已经成为很多领域中非常重要的工程材料。本文对现有的金属材料成型加工技术进行了详细的阐述,如粉末冶金技术、电切割技术、模锻塑型技术等,并对这些技术中的问题与关键技术点进行分析,对发展与完善新型金属材料的成型加工技术具有重要的促进作用。
参考文献
[1]李兰军.浅谈新型金属材料成型加工技术[J].科技视界,2015(15):286+291.
[2]张利民.新型金属材料成型加工技术研究[J].科技资讯,2012(16):113-114.
[3]薛宇.新型金属材料成型加工技术分析[J].才智,2012(27):37.
[4]高宝宝,解念锁.金属材料环境友好成型加工技术研究[J].科技创新与应用,2016(10):43.