第20卷第2期2010年4月
粉末冶金工业
PO WDER MET ALLURGY INDUST RY
Vo l.20No.2
A pr.2010
收稿日期:2009-10-22
作者简介:孙世杰(1966-),男(汉),北京人,硕士,工程师,主要从事粉末冶金材料科学与工程信息咨询工作。
近年铁基粉末冶金行业发展浅析
孙世杰
(北京钢友粉末冶金技术咨询中心,北京 100081)
摘 要:本文分析说明了美国、欧洲和日本铁基粉末冶金行业的生产和市场状况,列举了近年铁基粉末冶金行业出现的一些比较重要的新技术,指出铁基粉末冶金行业的经济技术交流正向跨地区、跨行业和更进一步专业化的方向发展。铁基粉末冶金行业中一些传统的交流方式可以利用网络增强,互联网上一些研究领域的信息则需要被分类整理、集中发布,形成更高效的沟通机制,提出在一些铁基粉末冶金研究领域建立研究网络的设想。关键词:铁基粉末冶金;产业网络;研究网络中图分类号:TF12 文献标识码:A 文章编号:1006-6543(2010)02-0053-07
ADVA NCE IN T H E FERROU S POWDER M ETALLURGY
SUN Sh-i jie
(Beijing Gang you Consult Center for Pow der M etallurg y,Beijing 100081,China)
Abstract:T he market and pro duction of ferr ous pow der m etallurgy in America,Europe and Japan are analy sed 1Several key new techno logies are enumerated 1T he econom ic and technical exchange o f ferro us pow der metallurg y becam e mo re transregional,m ult-i industrial and spe -cialized 1The traditional w ays of ex chang e may be ex tended by w eb 1Inform ation on w eb needs to be classified and issued centralized 1A batter channel for ex chang e is necessary 1A proposal of set up som e resear ch netw or ks in this field is put fo rw ar d.
Key w ords:Ferr ous Pow der Metallurg y;Industry Netw ork;Research Netw ork 从第二次世界大战末期德国工程师发现铁粉经过压制、烧结后可以用于替代有色金属制造弹箍,至今铁基粉末冶金制品的生产已经有了60多年的历史,一些铁基粉末冶金制品的生产技术已经比较成熟。同时由于发展中国家的劳动力价格相对低廉,如果发展中国家掌握了铁基粉末冶金制品的生产技术和经营管理,发展中国家生产的铁基粉末冶金产品就会在国际市场具有很强的竞争力。当前,随着一些新兴工业化国家的崛起,形成了一些新兴的粉末冶金市场,世界铁基粉末冶金生产和市场的格局正在改变。为此,了解世界主要地区铁基粉末冶金行业的发展状况,研究铁基粉末冶金行业的技术创
新、经济技术交流和生产,有利于我国获得和利用相
关资源,从而增强我国铁基粉末冶金行业的竞争力。
1 近年欧洲、美国和日本铁基粉末冶金行业的发展和预测
粉末冶金生产用铁基粉末的货运量基本可以做为衡量铁基粉末冶金行业发展状况的标尺,表1中的统计数据大致反映了近年世界主要地区铁基粉末冶金行业的发展状况。
1999年-2007年美国粉末冶金生产用铁基粉末货运量的统计见表1。近年美国三大汽车公司汽
车总产量的下降,尤其是每辆车使用达2915kg(65磅)粉末冶金零件的运动车和轻型卡车的产量下降,加剧了(2005年以来)北美地区铁基粉末冶金零件制品货运量的下降。随着美国公司汽车产量的下降和生产的转移,2007年北美地区制造的每辆汽车中平均使用粉末冶金零件的总重量比上年减少了2% ~3%,降为略少于1915公斤(43磅),这一统计数字多年来首次出现了下降。
1999-2007年欧洲地区和日本粉末冶金生产用铁基粉末货运量统计见表1所示。统计表明:近年欧洲地区和日本粉末冶金生产用铁基粉末的货运量仍呈缓慢增长的趋势。近年日本和欧洲地区的汽车产量波动不大,此前日本和欧洲地区的铁基粉末冶金零件在汽车制造中的应用还没有被充分开发,日本和欧洲地区在汽车制造中平均每辆使用的粉末冶金零件总重量仍在增长。
表1美国欧洲、日本粉末冶金生产用铁基粉末货运量统计(千吨)
年份199920002001200220032004200520062007美国362103631031510354103651038710358103421033018欧洲133121481514918147141581917219163131781119916日本9210101189712102111081711815123111261913119
根据统计:全球钢铁粉末(其中主要为粉末冶金生产用铁基粉末)的生产总量1991年为45万吨, 2000年为70万吨,2004年为86万吨,2005年为95 ~100万吨,年平均增称率约为5%,预计到2010年,全球钢铁粉末的市场规模将增加到11913万吨。由于1998年以来各主要钢铁粉末生产厂家不断投入扩产,据行业专家预测,目前全球钢铁粉末总的生产能力约为150~170万吨,已远远超过了实际产量和市场总需求,这种情况主要是由于1999年左右市场形势较好导致各厂家纷纷投资扩产所致。[1]根据Laur el M1Sheppard女士主编的52007-2012年世界粉末冶金发展预测6的分析,2007年世界粉末冶金零件制品(其中主要为铁基粉末冶金零件)的销售总额约为230亿美元,预计2012年世界粉末冶金零件制品的销售总额将达到300亿美元,年增长率约为5%。2007年北美地区粉末冶金零件制品的销售额约为50亿美元,预计2012年将增加到55亿美元,2007年欧洲地区粉末冶金零件制品的销售额约为95亿美元,预计2012年将增加到116亿美元,2007年日本粉末冶金零件制品的销售额约为12亿美元,预计2012年将增加到14亿美元,粉末冶金工业发展相对成熟的西欧、北美和日本等地区的企业正在向其他地区尤其是中国、印度和东欧等地区寻求发展。[2]
2近年铁基粉末冶金制品领域的新技术开发和应用
由于一些传统的合金化材料的价格一度大幅上涨,粉末冶金制造企业被迫寻求新的替代材料以降低生产成本,市场压力对传统粉末冶金合金的成分提出了挑战。
现在使用的合金化材料如:钼、镍和铜等的价格近年来曾大幅增长,迫使粉末冶金生产企业寻找其他可以替代的材料。钼、镍和铜与氧的亲和力较弱,添加钼对铁基粉末的压缩性几乎没有什么影响,铜在铁基合金的烧结温度呈液相,因而铜在铁基合金中容易合金化。添加钼、镍和铜后均可增加钢的硬度,都可以形成烧结硬化。根据对欧洲市场使用钼、镍和铜作为合金化元素材料的研究,H o eg anaes有限公司的Bruce Lindlsey先生认为:从平衡材料的机械性能和生产成本方面考虑,合金可烧结硬化是考虑选择的一个重要因素。
过去制造的烧结炉降温的速度慢,为了能在烧结态形成马氏体组织,传统的烧结硬化钢中的钼、镍、铜和碳的含量相对较高,随着烧结炉中快速冷却区技术的出现,在一些低合金钢中也可以在烧结后形成马氏体组织。在合金元素价格低时,多使用合金元素更容易形成马氏体组织,可不必考虑粉末冶金制品的几何尺寸和冷却速度。Anco rsteel737SH (M PIF FL-4800)含1125%的钼和114%的镍, Anco rsteel737SH具有良好的压缩性和硬化性能,虽然这种合金价格昂贵,但是如果制作的零件尺寸较大,或者是烧结后不能快速冷却,则只有使合金元素的含量高,才能确保烧结硬化。在材料的价格上涨后,有必要减少合金元素的使用量,为了在低合金钢中形成马氏体组织,可以采取的措施有:延长烧结时间和增加冷却速度,根据每个零件的实际冷却速
#
54
#粉末冶金工业第20卷
度确定烧结硬化所必需的最低合金含量。
降低原材料价格的途径主要有两个,其中一个方法是使用低成本的合金元素如:铬和锰,添加这些合金元素可明显增加钢的硬度,但是铬和锰易氧化,增加生产成本。使用铬和锰作为合金化元素,可在碳含量较低的情况下形成马氏体组织,形成低碳马氏体结构可提高材料的力学性能,并且制品在烧结后的形变较小。含铬的Ancorsteel4300和A ncor-steel4300L就属这类合金,在碳含量小于或等于016%(质量分数)的情况下烧结后易形成马氏体结构。降低原材料价格的另一个途径是降低合金元素的使用量,一些拥有了快速冷却能力的粉末冶金零件生产企业,适当降低合金元素的添加量,也可能制造出符合要求的产品,按照这种设想一种低成本的烧结硬化合金正在被开发[3]。
211高密度粉末冶金材料
当前高密度粉末冶金材料仍然是铁基粉末冶金研究领域的热门技术开发方向之一。在2002年美国金属粉末工业联合会的年度会议上,瑞典H ydro-pulsor AB公司推出了一项名为/高速压制0的粉末冶金新技术,并开发出了可压制高密度粉末冶金坯料的第一代高速压机。2005年2月瑞典H ydr opu-l sor AB公司与其美国分销商Gasbarr e产品有限公司在美国宾夕法尼亚州Gasbar re产品有限公司的生产厂联合展示了H ydropulsor AB公司开发的第三代高速压机,并当场启动运行了H ydropulsor H YP35-40等型号的压机。H ydropulsor AB公司现在可以供应2000t、900t、350t及100t的高速压机,其中的100t高速压机是为科学研究设计制造的。H ydr opulsor AB公司方面认为使用这些高速压机可以比常规方法更经济地生产高密度、高性能的粉末冶金零件制品。H y dro pulso r AB公司制造的高速压机使用与传统压机相同的粉末原料,但是通过一次压制可以制造出更高密度的压坯,并且每个压坯的密度高度均匀,使用高速压机制作的生坯,在烧结后零件的公差很小,使用高速压机可以压制重至5kg的零件,压制和精整可以在同一台高速压机上完成[4]。
现在高速压制技术已被应用于制造高密度、高强度的粉末冶金零件制品。已经尝试采用高速压制技术的企业有位于瑞典卡特琳娜霍尔姆市(Katr ineho lm)的SKF M ekan AB公司,这个公司的主要业务是轴承制造,过去采用的方法主要是铸造,SKF Mekan A B公司拥有24000t/a的铸造件生产能力,瑞典SKF Mekan A B公司现在正致力于利用高速压制技术替代铸造和机加工技术。SKF M ekan AB公司生产的粉末冶金制品主要应用于轴承制造,也少量生产其他用途的粉末冶金零件,现在SKF M ekan AB公司年产粉末冶金零件约800万件。北欧地区新成立的一个名为M etec粉末冶金公司的企业也正在采用瑞典H ydr opulsor AB公司开发的高速压制技术生产结构粉末冶金零件制品, M etec粉末冶金公司在生产过程中还采用了高速复压技术(H VR),采用高速复压技术(H VP)可以制造出密度为717g/cm3的铁基粉末冶金零件制品。M etec粉末冶金公司还通过高速压制316L不锈钢金属粉和1385e烧结工艺生产高密度的不锈钢零件,M etec粉末冶金公司方面表示:采用这种工艺生产的粉末冶金不锈钢制品在抗拉强度、冲击韧性和延展性等方面性能突出[5]。
美国金属粉末工业联合会粉末冶金技术中心(CPMT)已经开始了意在通过单次压制制备/全密度0粉末冶金材料的计划,这个项目的资金来源于CPM T和一些合伙企业,目前已经筹集了20万美元以上的研究开发资金。这个项目第一阶段的研究方向是:高速压制、温压以及超高压压制。另一项关于混合润滑剂和模壁润滑技术的项目也已经在粉末冶金技术中心展开。H oeg anaes有限公司的副总裁兼首席技术官K1S1Narasim han先生说:H oeg anaes 有限公司正在开发单次压制单次烧结可使Anco r-M ax200材料的密度达到715g/cm3的新工艺, H oeg anaes有限公司采用的方法不是在压制前加热金属粉末,而是先将模具加热到90e(194b F),新工艺可比常规方法提高材料的密度0115~012 g/cm3[6]。
212纳米结构铁基材料
粉末冶金技术还被尝试用来制造一些具有纳米结构的铁基材料,美国纳米钢有限公司已经在此领域进行了多年的研究。1996年当Daniel Branagan 博士在开发具有纳米结构的高磁能积钕铁硼材料时,联想到用类似的方法可能提高钢的性能,此后Daniel Br anagan博士开始了对纳米结构钢的研究, Daniel Br anagan博士对纳米结构钢的研究先后得到了美国爱达荷(Idaho)工程实验室和美国国防高级研究项目的资助,Daniel Branagan博士对纳米结构钢的研究曾在2001年得到了5研究与开发6杂志
#
55
#
第2期孙世杰等:近年铁基粉末冶金行业发展浅析
评选的/100新产品奖0[7]。2002年7月1日在美国成立了专门研究开发和生产具有纳米结构的铁基材料的企业-纳米钢有限公司,Daniel Branag an博士现在担任美国纳米钢有限公司的首席技术官。纳米钢有限公司在纳米结构铁基材料领域也开发出了一些新的材料和应用,如新型的SH S9700PT A合金粉,SH S9700合金为具有铁磁性的铁基合金,洛氏硬度为H RC67-69,不含昂贵的镍、钨和钼等元素,SH S9700合金可用来替代镍基PTA合金。焊接时SH S9700合金可以快速冷却,使焊接区形成接近于纳米尺寸晶粒的均匀组织结构,而使用普通的材料焊接则只能在焊接区形成颗粒较粗大的多相结构。SH S9700合金的高强度得益于材料内部弥散分布的碳化硼等硬化相和基体中的一些塑性相, SH S9700合金可明显提高焊接区的硬度、耐磨性能和耐久性能。2009年美国纳米钢有限公司开发的超硬钢磨耗板又获得了5研究与开发6杂志评选的/100新产品奖0,使纳米钢有限公司的纳米钢系列产品累计四次获得/100新产品奖0,超硬钢磨耗板拥有不同于常规同类产品的超微晶结构,晶粒大小约为常规同类产品的千分之一,超硬钢磨耗板的这种晶体结构使得其具有优异的耐磨损、耐腐蚀和耐冲击性能,使用寿命约为常规同类产品的三倍[8]。213微波烧结技术
微波烧结技术已经开始走向市场,据报道使用Spher ic科技有限公司开发的粉末冶金和陶瓷工业生产用微波烧结系统,相对于普通烧结炉可节约能源约80%,减少烧结时间约90%。[9]Spheric科技有限公司的总经理Joseph H ines近期表示:/美国、加拿大和拉丁美洲等地的客户对Spheric科技有限公司开发的微波炉系统表示出了极大的兴趣,一个资深的工业技术专家Bob Desberg认为:Spheric科技有限公司应该有效地满足客户的需求,大力加强Spher ic科技有限公司的销售力量0。
3基础数据的收集和整理与标准的建立和完善工作得到了加强
在奥地利维也纳召开的2004年世界粉末冶金大会上,美国金属粉末工业联合会、欧洲粉末冶金协会和日本粉末冶金协会联合推出了全球粉末冶金材料性能数据库(网址为H ttp://w ww1pmdatabase1com)。现在全球粉末冶金材料性能数据库的注册用户已经超过了7000名,其中至少35%的注册者是粉末冶金制品的用户,对新收集到的粉末冶金材料疲劳性能数据管理人员仍在鉴定中,2009年全球粉末冶金材料性能数据库中的数据会得到进一步的补充。全球粉末冶金材料性能数据库网站上的信息显示:世界各地已有247个企业和机构向全球粉末冶金材料性能数据库提供了不同形式的赞助。世界三大粉末冶金贸易协会有关方面表示:没有这些企业和机构的支持,全球粉末冶金材料性能数据库的建设是不可想象的。
欧美地区的粉末冶金协会组织根据需要不断推出和更新各种技术标准,例如:2007年美国金属粉末工业联合会出版了修订的粉末冶金结构零件材料标准35,这一版本包含了许多铁基和有色金属材料的最新信息,其中包括一些低合金钢、烧结硬化钢、扩散合金钢和预合金钢等11种新材料的化学成分和力学性能。新增了蒸汽氧化铁基粉末冶金材料部分,更新了一些粉末冶金零件的说明材料,这个版本是目前包含粉末冶金材料信息最多的标准。美国金属粉末工业联合会2007年出版的金属粉末和粉末冶金制品检测标准包含了3项新标准,美国金属粉末工业联合会方面认为开发新标准对粉末冶金行业的持续发展是至关重要的,2007年美国金属粉末工业联合会在开发标准项目上的总预算额超过了20万美元[10]。
4学科、行业间和一些粉末冶金次级产业链上的经济技术交流得到了加强
经过了多年经济技术交流与合作的实践,欧美和日本等发达国家和地区对各类国际会议的组织安排更趋合理。例如:2008年欧洲粉末冶金大会吸引了来自45个国家的超过800个参会者,这次技术会议的演讲和贴报数超过了200个,是欧洲粉末冶金大会历史上规模位列第二的盛会,同期举办的展览会吸引了粉末冶金产业链上的80多个参展企业。欧洲粉末冶金协会的执行官Jonathan Wroe先生认为:2008年欧洲粉末冶金大会的成功可部分归结于应协会会员的要求,为欧洲粉末冶金协会结构零件工作小组(ESPG)和粉末冶金制品的用户分别召开了一个专题研讨会。由于这类专题研讨会参加的人数少,专业性更强,组织方式更灵活,因此这些专业技术领域会议交流的效果更好。
不仅在欧洲粉末冶金大会召开期间组织专业会
#
56
#粉末冶金工业第20卷
议,根据需要欧洲粉末冶金协会的一些专业小组也在其他时间组织各种交流活动。例如:欧洲粉末冶金协会结构零件工作小组于2009年4月24日星期五,在德国Ko chel am See与2009欧洲粉末冶金协会会员代表会议同期举办了欧洲粉末冶金协会结构零件工作小组(ESPG)会议。2009年欧洲粉末冶金协会结构零件小组会议的主席是AM ES公司的Cesar M olins和Sintex公司的Peter Kjeldsteen,会议期间Paul Beiss教授对更新后的全球粉末冶金数据库给予了介绍,Oliv ier Coube博士对REACH法规进行了讲解,会议期间还针对当前经济危机开展/商业状况0讨论,讨论的内容主要有:客户的支付与配送,粉末冶金行业的长期发展战略[11]。
为了建立与汽车制造行业工程技术人员的联系,美国金属粉末工业联合会在汽车工程师大会期间举办促进粉末冶金技术应用的年度午餐会,到2009年美国金属粉末工业联合会在美国汽车工程师年会期间已经举办了24次汽车零件供应商年度午餐会。2008年欧洲粉末冶金协会也通过多种途径促进欧洲粉末冶金行业的发展,欧洲粉末冶金协会派代表参加/2008年欧洲汽车零件大会0,既参与举办了展览,又在Paul Beiss教授的帮助下,向/2008年欧洲汽车零件大会0提交了题为/以粉末冶金技术开发轻质材料0的论文。在/2008年欧洲汽车零件大会0期间,欧洲粉末冶金协会的代表与汽车零部件的用户进行了广泛的交流,并将信息及时反馈给了欧洲粉末冶金协会会员。2008年欧洲粉末冶金协会的代表还参加了西班牙举办的巴塞罗那国际塑料橡胶博览会(Equiplast)和在英国伯明翰市召开的M ACH08。2008年欧洲粉末冶金协会组织对5介绍粉末冶金6的小册子进行了更新,并广泛向粉末冶金制品的用户和有关团体派发这种小册子。
除了在大型会议期间分别组织召开一些专题研讨会,一些专业技术领域的其他形式的会议也相继举行并得到了发展。例如:2006年9月4日-9月6日在德国不来梅大学举行了第三届国际喷射沉积和雾化熔炼研讨会和第六届喷射成形国际研讨会,这次研讨会是由德国不来梅州立材料科研与开发机构组织召开的,并得到了一些企业的支持。国际喷射沉积和雾化熔炼研讨会每四年举办一次,可以说是喷射沉积和雾化熔炼领域唯一定期举办的专业研讨会。这次联合会议的规模略小于在2002年召开的前一次会议,约90名代表参加了这次联合会议,来自工业和学术界的代表大致各占一半,除来自欧洲地区的代表以外,还有26名代表分别来自巴西、美国、中国、日本、加拿大、印度、澳大利亚和台湾,使这次会议具有了明显的国际化特征。会议期间每天只安排两个技术会议在临近的两个大厅同时举行,这两个技术会议都得到了很好的组织,在这次会议上发表的论文总数达到了40篇,这些论文多数被以光盘的形式出版。
5网络对科技开发可能产生更大的影响
现在绝大多数的行业电子商务网站是以某个产业链为基础建立的,为了方便研究和分析,在本文中将这类电子商务网称为产业网络,在这类电子商务网(产业网络)上交流的主要是某一行业的产品信息。而在实际的研究开发过程中,除以上信息外,需要交流更多的是有关知识、思想、经验、技术和仪器设备等方面的信息,这些内容在以往的电子商务网中没有或少有,难以形成有效交流的渠道。新兴领域研究的初期工作可能是在某个或几个传统的领域里,但在新兴领域的继续研究可能就需要不同于原来传统领域的知识、技术、仪器设备和工作经验,新兴领域研究开发所需要的信息、知识可能混杂在某些传统领域的媒体里,对有关知识和信息的收集可能是极其困难的,也难以形成同行间的交流。如果为了研究问题的方便,在某一领域建立交流专业知识、思想、技术和仪器设备信息的网络,就有可能解决上文中提到的问题,为了区别上面提到的产业网络,本文将这样的网络称为研究网络。
一般来说只有在科技创新的各要素(人材、资金、仪器设备和市场等)全部具备的情况下,科技创新才可能成功,缺少其中任何一要素科技创新和产业化便不可能实现。以现有的体制和科技人员的素质,具备上述科技创新和产业化的要素需要大量的资金投入、较漫长时间的积累和极大的耐心,因此科技创新和产业化的风险极高。建立研究网络可加快科技开发的进程,节省研究开发经费,避免重复研究,便利决策与投资,还可能得到国际同行的参与,使研究开发处于世界前沿领域,并能聚集相关领域的人材,保持研究开发的活力。建立研究网络还有利于人才流动,当研究生在进行了一定的科研开发活动之后,毕业时可能面临多种选择,如果在从事研究活动时,对相关领域已有足够的了解和交流,研究
#
57
#
第2期孙世杰等:近年铁基粉末冶金行业发展浅析
生毕业后即可能很方便地找到并进入所从事过的研究领域参加技术或市场开发工作,其知识结构也有利于新兴领域的发展。
建立与传统产业相联系的研究网络,会有利于新产品、新技术的市场化。新产品投放市场会对传统产品的市场产生冲击,新产品、新技术对应的传统产业的从业人员最关心、最理解和最容易利用本领域的新技术,接受本领域的新产品,因此建立与传统产业相联系的研究网络有可能得到相应产业的支持。
研究网络与电子商务网站相结合还可增加电子商务网站的影响,增强电子商务网站的赢利能力。现在很多产业已经建立了电子商务网站,并且已经赢利,为了进一步发展电子商务,一些网站可能对研究网络提供支持。如果建立了有众多国际同行参与的研究网络,就可能占据某一研究领域的战略制高点,研究网络还可能成为国际同行间交流的中心。
不过也应看到研究网络的建设属科技基础领域的公益性事业,人力资源投入很大,而赢利能力则非常有限。
6探讨未来铁基粉末冶金领域的经济技术交流方式
现在多数发达国家铁基粉末冶金生产领域的发展较为缓慢,其发展主要是依靠技术进步,铁基粉末冶金制品的生产有从发达国家向发展中国家转移的趋势。铁基粉末冶金领域的从业人员不多,一个国家或地区内的从业人员更少,难以同时具备科技创新的各要素(人材、资金、仪器设备和市场等)。在发达国家相对容易具备较多的科技创新方面所需的要素,对技术创新的组织管理较为完善,因此铁基粉末冶金领域的新技术主要产生于欧、美和日本等发达国家和地区。金融危机后,发达国家尤其是北美地区的铁基粉末冶金生产出现了严重的衰退,铁基粉末冶金领域的新技术开发必然会受到影响。根据产业布局出现的变化,我国应采取措施促进铁基粉末冶金行业的经济技术交流,催化铁基粉末冶金行业的技术创新。
首先,应认识到铁基粉末冶金领域科技创新所需要的知识和技术是跨学科、跨行业的,需要与其他行业的工作人员进行交流与合作。尤其是铁基粉末冶金零件设计与汽车制造行业存在交流沟通的需要,经过长期的探索和实践,欧美和日本等发达国家已经形成了一个铁基粉末冶金领域经济技术交流的机制。我国可适当参照欧美地区的先进经验,采取多种措施扩大铁基粉末冶金制品的应用,可以效仿的措施包括:出版发行宣传粉末冶金技术和应用的小册子,举办粉末冶金技术培训班,建立有关粉末冶金技术的中文网站和数据库等。虽然与欧美和日本等发达地区相比中国还很落后,不过随着科技交流的增加,这种差距会逐渐减少。在铁基粉末冶金领域我国的科技人员已经建立了与其他行业进行经济技术交流的一些渠道,例如:2007年我国粉末冶金工作者在中国汽车工程学会年会期间建立了一个分论坛-2007粉末冶金与汽车产业发展国际研讨会,共有100多人参加了这次会议。[13]
同时还应看到:随着互联网技术的普及和应用,以及发达国家的铁基粉末冶金制品的生产正在向发展中国家转移,以往的科技开发体制将会出现一些变化,现在对科技交流的范围和时空有了更高的要求,传统的年度午餐会等交流方式可以利用新技术进行延伸,在这一领域如果再建立一个粉末冶金技术在汽车制造中的应用的研究网络,可能效果会更好。密切关注铁基粉末冶金领域新技术和产业的变化,建立有效的沟通、交流与合作的途径,可确保我国在铁基粉末冶金领域保持活力,会聚相关人材和资源,增强科技创新和企业的竞争力,紧跟甚至引领世界铁基粉末冶金技术创新的潮流。
参考文献
[1]朔风1世界钢铁粉末生产概况[J].粉末冶金技术,
2008,26(3):234.
[2]T he Pow der M etallurg y Industr y Wo rldw ide2007-
2012[EB/OL]http://w ww.pow dermetallur gy mar-
kets.co m/2008-5-1.
[3]孙世杰1市场需求推动新合金材料的开发[J].粉末冶
金工业,2008,18(4):23.
[4]路讯1hydr opulsor AB公司展示新一代高速压机[J].
粉末冶金工业,2005,15(3):14.
[5]孙世杰1高速压制技术被应用于粉末冶金零件制品生
产[J].粉末冶金工业,2009,19(1):48.
[6]孙世杰1金属粉末生产科技开发动态[J].粉末冶金工
业,2009,19(1):19.
[7]About T he N ano Steel Com pany[EB/O L]Ht tp://
w ww1nanosteelco1com/2008-2-10.
[8]N anoSteel Wins Fo ur th R&D100A wa r5d for H ar d-
metal A lternative W ear P late T echno lo gy:Super Har d
#
58
#粉末冶金工业第20卷
#行业动态#
中国钢铁工业协会2010年理事(扩大)会议在京召开
中图分类号:D601文献标识码:D 2月5日,中国钢铁工业协会2010年理事(扩大)会议在北京召开。国务院国资委副主任黄淑和、工业和信息化部副部长苗圩出席大会并讲话。中国钢铁工业协会会长邓崎琳,名誉会长吴溪淳,顾问吴建常,中国金属学会理事长翁宇庆,钢协党委书记兼副会长刘振江,常务副会长罗冰生,副会长徐乐江等,以及中国机械冶金建材工业会主席司司长陈燕海、国资委研究局副司长武爱河出席了大会。
会上,国务院国资委副主任黄淑和指出钢铁行业2009年应对危机成绩显著,同时对2010年钢协和钢铁企业的工作提出了新的希望和要求。并表示,国务院国资委作为中国钢铁工业协会的业务主管部门,将一如既往地支持协会开展工作,尽最大努力帮助协会解决在改革和发展中遇到的困难和问题,努力为协会又好又快地发展创造更加良好的外部条件。
工业和信息化部副部长苗圩在讲话中表示,钢铁行业要充分认识结构调整的重要性和紧迫性。深入贯彻落实5钢铁产业调整和振兴规划6,加大钢铁工业结构调整力度。
中国钢铁工业协会会长邓崎琳在题为5加快结构调整转变发展方式促进钢铁工业可持续健康发展6的报告中指出,今年钢铁行业面临的形势仍然十分严峻,行业发展形势可能比预想的更复杂。因此,应当充分考虑可能遇到的困难和风险,扎实做好应对各种挑战的准备。名誉会长吴溪淳就目前我国钢铁行业发展存在的几个问题发表了讲话。他指出,去年我国钢铁行业出现了钢铁工业增产减收、利润下降、销售利润率大大低于全国规模以上工业平均水平等新变化,因此应根据新形势、新情况,更加注重提高经济增长质量和效益。
晓京摘自5中国冶金报62010-02-06
5微米级羰基铁粉6国家标准正式发布
中图分类号:T F12312+1文献标识码:D 根据中华人民共和国国家标准发布公告2009年第12号(总第152号),由钢铁研究总院、江苏天一超细金属粉末有限公司、中山市岳龙超细金属材料有限公司、陕西兴化化学股份有限公司、吉林吉恩镍业股份有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位共同起草的5微米级羰基铁粉6国家标准(GB/T24532-2009)于2009年10月30日正式发布。该标准规定了微米级羰基铁粉的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、贮存、运输等内容。适用于热分解五羰基铁而制得的微米级羰基铁粉,其平均粒径为1~10L m。该产品主要用于粉末冶金工业、电子工业、磁性材料等领域。该标准将微米级羰基铁粉分为三类:基础羰基铁粉、还原羰基铁粉和磷化羰基铁粉。根据微米级羰基铁粉不同的物理和化学性能,具体分为M CIP-R-1、MCIP-R-2、M CIP-R-3、M CIP-R-4、MCIP-R-5、M CIP-H-1、M CIP-H-2、M CIP-P-1八个牌号,并对各个牌号羰基铁粉的Fe、P、C、0、N等元素的含量及松装密度、振实密度、平均粒度等性能作了详细的规定。相关信息详见国家标准化管理委员会网站(w w w1sac1go v1cn)。(霍静)
Steel Wear P late[EB/OL]Http://www.nanosteelco.
com/news/rd_100_award_2009.html2009-8-18/2009-9-
14.
[9]Green T echnolog y:H-i T emperatur e M icr ow ave Sinte-
ring Reduces Energ y U se U p to80%and Pr ocess
T ime U p to90%[EB/O L]H ttp://w ww.spherictech-
no log ies1com/popup/new s-101ht ml2009-2-8/2009-9-
16.
[10]孙世杰1美国金属粉末工业联合会2007年工作进展
[J].粉末冶金工业,2008,18(2):5.[11]EPM A General A ssembly and ESP G meeting[EB/
OL]Http://w w w1epma1co m/N ew_no n_members/
ma_new s_database1php?id=1332009-4-5/2009-6-
4.
[12]孙世杰1第三届国际喷射沉积和雾化熔炼研讨会在
德国不来梅大学召开[J].粉末冶金工业,2007,17
(4):47.
[13]中国机协粉末冶金专业协会秘书处1/2007粉末冶金
与汽车产业发展国际研讨会0在天津召开[J].粉末冶
金工业,2007,17(5):28.
#
59
#
第2期孙世杰等:近年铁基粉末冶金行业发展浅析
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35
烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊
第20卷第2期2010年4月 粉末冶金工业 PO WDER MET ALLURGY INDUST RY Vo l.20No.2 A pr.2010 收稿日期:2009-10-22 作者简介:孙世杰(1966-),男(汉),北京人,硕士,工程师,主要从事粉末冶金材料科学与工程信息咨询工作。 近年铁基粉末冶金行业发展浅析 孙世杰 (北京钢友粉末冶金技术咨询中心,北京 100081) 摘 要:本文分析说明了美国、欧洲和日本铁基粉末冶金行业的生产和市场状况,列举了近年铁基粉末冶金行业出现的一些比较重要的新技术,指出铁基粉末冶金行业的经济技术交流正向跨地区、跨行业和更进一步专业化的方向发展。铁基粉末冶金行业中一些传统的交流方式可以利用网络增强,互联网上一些研究领域的信息则需要被分类整理、集中发布,形成更高效的沟通机制,提出在一些铁基粉末冶金研究领域建立研究网络的设想。关键词:铁基粉末冶金;产业网络;研究网络中图分类号:TF12 文献标识码:A 文章编号:1006-6543(2010)02-0053-07 ADVA NCE IN T H E FERROU S POWDER M ETALLURGY SUN Sh-i jie (Beijing Gang you Consult Center for Pow der M etallurg y,Beijing 100081,China) Abstract:T he market and pro duction of ferr ous pow der m etallurgy in America,Europe and Japan are analy sed 1Several key new techno logies are enumerated 1T he econom ic and technical exchange o f ferro us pow der metallurg y becam e mo re transregional,m ult-i industrial and spe -cialized 1The traditional w ays of ex chang e may be ex tended by w eb 1Inform ation on w eb needs to be classified and issued centralized 1A batter channel for ex chang e is necessary 1A proposal of set up som e resear ch netw or ks in this field is put fo rw ar d. Key w ords:Ferr ous Pow der Metallurg y;Industry Netw ork;Research Netw ork 从第二次世界大战末期德国工程师发现铁粉经过压制、烧结后可以用于替代有色金属制造弹箍,至今铁基粉末冶金制品的生产已经有了60多年的历史,一些铁基粉末冶金制品的生产技术已经比较成熟。同时由于发展中国家的劳动力价格相对低廉,如果发展中国家掌握了铁基粉末冶金制品的生产技术和经营管理,发展中国家生产的铁基粉末冶金产品就会在国际市场具有很强的竞争力。当前,随着一些新兴工业化国家的崛起,形成了一些新兴的粉末冶金市场,世界铁基粉末冶金生产和市场的格局正在改变。为此,了解世界主要地区铁基粉末冶金行业的发展状况,研究铁基粉末冶金行业的技术创 新、经济技术交流和生产,有利于我国获得和利用相 关资源,从而增强我国铁基粉末冶金行业的竞争力。 1 近年欧洲、美国和日本铁基粉末冶金行业的发展和预测 粉末冶金生产用铁基粉末的货运量基本可以做为衡量铁基粉末冶金行业发展状况的标尺,表1中的统计数据大致反映了近年世界主要地区铁基粉末冶金行业的发展状况。 1999年-2007年美国粉末冶金生产用铁基粉末货运量的统计见表1。近年美国三大汽车公司汽
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能 <一> GB/T14667.1-93 <二> MPIF-35 编辑版word
烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊 编辑版word
一、粉末冶金制造行业定义与分类 （一）粉末冶金制造行业定义 粉末冶金是冶金和材料科学的一个分支，是以制造金属粉末和以金属粉末（包括混入少量非金属粉末）为原料，用成形--烧结法制造材料与制品的行业。根据国家统计局制定的《国民经济行业分类与代码》，中国把粉末冶金制造归入通用设备制造（国统局代码34）中的金属加工机械制造（C342），属于锻造机械制造（C3423）。 （二）粉末冶金制造行业主要产品分类 粉末冶金制品主要包括：铁基件、钢基件、双金属件、粉末冶金磨擦件、软硬磁铁氧体制品。按金属粉基和用途的不同，大致可分为粉末冶金机械零件、摩擦材料、磁性材料、硬质合金材料等。 1、硬质合金 硬质合金是以一种或几种难熔碳化物的粉末为主要成分，加入起粘结作用的钴粉末，用粉末冶金法制得的材料。常用硬质合金按成分和性能特点分为：钨钴类、钨钴钛类、钨钛钽（铌）类。 硬质合金主要用于切削刀具，如车刀、铣刀等。硬质合金中碳化物含量越多，钴含量越少，则合金硬度、热硬性、耐磨性越高，但强度、韧性越低。YG类合金适宜加工脆性材料，YT类合金适宜加工塑性材料。同类合金中含钴量高的适于粗加工，含钴量低的适于精加工。 硬质合金也用于制造冷作模具，如冷拉模、冷冲模、冷挤压模和冷镦模等。其中YG类适用于拉深模，YG
6、YG8适用于小拉深模，YG15适用于大拉深模和冲压模具。 硬质合金还用于制造量具和耐磨零件，如千分尺的测量头，车床顶件尖、精轧辊和无心磨床的导板等。 近年来，钢结硬质合金作为一种新型工模具材料，得到了广泛的应用。钢结硬质合金经退火后，可进行切削加工，经淬火、回火后，有相当于硬质合金的高硬度和耐模性、一定的耐热、耐蚀和抗氧化性，也可焊接和锻造，适用于制造形状复杂的刀具（如麻花钻、铣刀等）、模具和耐磨件。 2、粉末冶金减摩材料 根据基体主加元素不同，粉末冶金减摩材料分为铁基材料和铜基材料。铁基减摩材料常用的有铁-石墨粉末合金和铁-硫-石墨粉末合金。前者的组织为珠光体基体+铁素体+渗碳体+石墨+孔隙，硬度30-110HBS；后者的组织除与前者的组织相同外，还有硫化物，可进一步改善减摩性，硬度为35-70HBS。铜基减摩材料常用的是青铜粉末+石墨粉末制成的合金，硬度为20-40HBS，具有较好的导热性、耐蚀性和抗咬合性，但承压能力较铁基减摩材料小。 粉末冶金减摩材料一般用于制造中速、轻载荷的轴承，尤其适宜制造不能经常加油的轴承，如纺织机械、电影机械、食品机械、家用电器等的轴承，在汽车、拖拉机、机床电机中也有应用。 3、粉末冶金结构材料 粉末冶金结构材料根据基体金属不同，分为铁基和铜基材料。铁基材料根据化合碳量的不同分为烧结铁、烧结低碳钢、烧结中碳钢和烧结高碳钢，如果铁基材料中含有合金组元铜和钼称为烧结铜钢和烧结铜钼钢。 铁基结构材料制成的结构零件精度高，表面粗糙度值小，不需或只需少量切削加工，节省材料，生产率高，制品多孔，可浸润滑油，可以减摩、减振、消声。粉末冶金结构材料广泛应用于制造机械零件，如机床上的调整垫圈、调整环、端盖、滑块、底座、偏心轮，汽车中的油泵齿轮、差速器齿轮、止推环，拖拉机上的传动齿轮、活塞环以及接头、隔套、螺母、油泵转子、挡套、滚子等。 铜基结构材料与铁基结构材料相比抗拉强度低，塑性、韧性较高，具有良好的导电、导
粉末冶金技术的巨大市场潜力本文为大家介绍开发粉末冶金技术，促进发的核心竞争力 目前，我国汽车零部件企业不仅面临着激烈的影响的跨国企业和国内企业 激烈的同质化竞争，以及原材料成本的上游和下游的挤压和东道国经销商不断 提高标准的产品质量和我国大多数汽车零部件企业的现状是水平低的专业，产 品开发能力。绝大多数企业不具备的组成部分的产品开发，产品开发主要依和 下游的挤压和东道国经销商不断提高标准的产品质量赖于原始设备制造商，它 是难以适应的要求，车辆更换，企业核心竞争力较低自己。因此，企业在成本 上升的压力和传导不能有效的武力水平下降的企业盈利。 面对目前的困难，其核心极参与促进企业的竞争力已成为一个迫切需要解决。我们知道，汽车零件和部件的核心，高附加值是：发动机进排气门，发动 机连杆，变速箱齿轮中的同步器锥环和油泵从动齿轮，如主要的。这些地区， 主流的核心技术，粉末冶金技术。如：联系是一个重要的发动机零件，许多图 纸就引进模式提供了疲劳试验的负载连接，并呼吁在疲劳载荷周期超过5000000。和大多数国内汽车发动机杆用连杆锻造连杆和铸造中学疲劳星期超过500000是非常困难的，因为联系不属于我，酒吧的加工，小缺陷的连接更大的 影响力杆的疲劳寿命。虽然主流主要粉末锻造连杆，如：通用汽车公司别轿车，宝马德国宝马，GNK Sintermetals生产，以满足拉伸强度，甚至链接1041MPa。因此，为了培养自己的核心竞争力，这是迫切需要的动议粉末冶金技术发展计 划的一个突破在国内及零件，以提高争力已弱。 加速增长的我国汽车市场的潜力，突出粉末冶金技术市场近年来，我国汽 车产业一直保持快速发展。据中国汽车工业协会统计，2007年上半年，我国汽 车生产和销一共有4456700和4373800，增加了22.36%和23.3%。我国已成为 世界第二大汽车消费国，第三大汽车生产国，最大的潜在市场，汽车。随着大 力发展我国汽车工业，导致快速发展的零部件市场。2006，我国汽车零部件企 业销售收入达4035.00亿元。据估计，到2010年，我国国内汽车零部件生产将达到70000.0亿风格产业，导致快速发展的零部件市场。
粉末冶金工艺及材料基础知识介绍 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。
1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴粒度及粒度分布
粉末冶金发展前景 粉末冶金发展前景 目前，粉末冶金技术已被广泛应用于机械、交通、电子、航空航天、兵器、核工业、生物、信息和环保节能等领域，成为新材料科 学中最具发展活力的分支。 综合来看，粉末冶金是伴随着下游需求和冶金技术不断发展而发展起来的。就应用领域分类，其不仅可以应用在传统的如机械加工、钻探、电器、机械汽车等传统领域，还可应用在诸多如TMT、军工、节能环保等新兴领域。据此，就目前的应用领域发展来看，为可分 为三种层次： 首先，传统领域。下游和技术皆比较成熟，发展空间有限，竞争格局也相对稳定; 其次，新兴领域。下游和技术仍皆处在快速发展阶段，发展空间较大，但技术更新换找较快也导致竞争格局保持动态的进程; 最后，传统领域的新兴产业。下游存在结构调整的需求，发展空间较大，动态的行业竞争格局有望短期内(几年)稳定下来，技术和 渠道相对较好的企业相对较好。 产业信息网发布的`《2016-2022年中国粉末冶金零件市场发展 现状及未来趋势预测报告》显示，2012年中国粉末冶金零件产量为113.33万吨，同比增长9.93%，2013年中国粉末冶金零件产量为118.29万吨，同比下降9.97%，2014年中国粉末冶金零件产量为181.53万吨，同比增长12.22%。 从国外的发展来看，粉末冶金也正在快速替代钢铁锻行业：从北美粉末锻造连杆从零开始，不足历经20年，已蚕食掉钢铁锻件的60%以上的市场。而从全球钢铁粉末(其中为粉末冶金产用铁基粉末) 的生产总量1991年为45万吨，2000年为70万吨，2010年为120
万吨，对应的粉末冶金零件制品(其中主要为铁基粉末冶金零件)的销售总额已达到为300亿美元。 对比目前国内生产的铁基粉末冶金的产量仅为50亿元左右，加上诸多合金汽车、家电、空调等零部件企业每年仍需从国外大量进口先进的铁基粉末冶金(机械、汽车部件)，预计我国市场的需求量基本在100亿左右。该市场容量每年仍保持10%的速度增长，未来有望达到300-500亿元。 1、利用轧钢氧化铁鳞制取还原铁粉 当前,我国汽车工业正日新月异发展以每辆汽车使用粉末冶金零件重量计:北美 19.5kg、日本9.5kg、欧洲14.6kg、我国4.7kg,由此可见,我国的粉末冶金零件在汽车工业方面的应用,与发达国家相比还有较大的差距。今后若按我国汽车工业每年20%~30%速度增长,对粉末冶金制品的需求相当大,这也是近几年我国铁基粉末生产快速发展的动力。充分利用轧钢氧化铁皮生产还原铁粉是节能节材和有广阔市场前景的产业。 2、金属材料微波烧结 3、粉末冶金法生产的铁基复合材料 镁基复合材料不仅保留了基体金属的导电、导热及优良的冷、热加工性能,而且具有更高的比强度、比刚度、高温蠕变性能和尺寸稳定性,使其成为一种先进的高性能工程结构材料。镁合金还能作为一种减振材料,可以把振动能较快地转变为热能消耗掉。在汽车、3C 产品、航空航天和国防军工等领域具有越来越重要的应用价值和广阔的应用前景。但由于基体和增强相在尺寸、形状、物理化学性能上有很大差别,提高增强相与基体的润湿性,提高基体与增强相之间的界面结合强度,从而提高复合材料的综合性能将依然是金属基复合材料的研究方向。 4、粉末冶金材料温压工艺
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能一、GB/T14667.1-93 二、MPIF-35
烧结铁和烧结碳钢的化学成分 (%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲ 注: 用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学 成分(%). 材料牌 号 Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-0208 93.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成 分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注: 用差减法求出的其它元素(包括为 了特殊目的而添加的其它元素)总量 的最大值为2.0%
常务理事单位（按单位以制品、粉材、设备单位名称首字笔画排序）常务理事 上海汽车粉末冶金有限公司邵健 山西金宇粉末冶金有限公司刘和气 广东江粉磁材股份有限公司汪南东 东睦新材料集团股份有限公司朱志荣 东风汽车有限公司粉末冶金厂裴学宏 兴城市粉末冶金有限责任公司苏泉涌 扬州保来得科技实业有限公司徐同 江苏鹰球集团有限公司申承秀 杭州粉末冶金研究所赵继华 重庆华孚工业股份有限公司李庆安 莱州长和粉末冶金有限公司李浩渊 诸城源沣粉末冶金有限公司曹刚 浙江中平粉末冶金有限公司郑平龙 黄石赛福摩擦材料有限公司王三全 力拓钛铁（苏州）有限公司王平 有研粉末新材料（北京）有限公司汪礼敏 吉凯恩霸州金属粉末有限公司薛志生 莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司李普明 朝阳金河粉末冶金材料有限公司孙志国 鞍钢（鞍山）冶金粉末有限公司李鹏昌 赫格纳斯（中国）有限公司宋黎辉 天通吉成机器技术有限公司俞敏人 宁波汇众粉末机械制造有限公司严培义 宁波依司特加热设备有限公司陈文芳 扬州市海力精密机械制造有限公司栾长平 理事单位理事 上海汽车粉末冶金有限公司邵健 上海宝武杰富意清洁铁粉有限公司毕占猛 山西金宇粉末冶金有限公司刘和气 山西东睦华晟粉末冶金有限公司曹阳 广东江粉磁材股份有限公司汪南东 广东粤海华金合金材料实业有限公司刘国斌 广东盁峰材料技术股份有限公司鲍仕陆 天津信特恩粉末冶金有限公司苏广练
无锡恒特力粉末冶金有限公司包敢峰北京恒源天桥粉末冶金有限公司汪礼敏北京粉末冶金有限公司王小香北京北摩高科摩擦材料有限公司王淑敏东睦新材料集团股份有限公司朱志荣东风汽车有限公司粉末冶金厂裴学宏东北大学材料科学与工程学院张德良宁波金钟粉末冶金有限公司蔡健瀚兴城市粉末冶金有限责任公司苏泉涌扬州保来得科技实业有限公司徐同江苏鹰球集团有限公司申承秀巩义市粉末冶金有限公司曹西刚杭州粉末冶金研究所赵继华杭州东江摩擦材料有限公司韦佳青岛信莱粉末冶金有限公司巩国志陕西华夏粉末冶金有限责任公司杨聪兵重庆华孚工业股份有限公司李庆安重庆智博粉末冶金有限公司万兴芳重庆聚能粉末冶金有限公司骆大国重庆奥顺特粉末冶金有限公司舒明华南方粉末冶金制品有限公司曾绮雯南京东部精密机械有限公司许云灿荣成市宏程新材料有限公司马杰民莱州长和粉末冶金有限公司李浩渊晋江粉球冶金制品有限公司苏天祝诸城源沣粉末冶金有限公司曹刚浙江中平粉末冶金有限公司郑平龙浙江中达轴承有限公司张国强黄石赛福摩擦材料有限公司王三全湖南顶立科技有限公司戴煜力拓钛铁（苏州）有限公司王平山西黎城粉末冶金有限责任公司杨云岗有研粉末新材料（北京）有限公司汪礼敏吉凯恩霸州金属粉末有限公司薛志生莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司李普明朝阳金河粉末冶金材料有限公司孙志国鞍钢（鞍山）冶金粉末有限公司李鹏昌赫格纳斯（中国）有限公司宋黎辉天能吉成机器技术有限公司俞敏人宁波汇众粉末机械制造有限公司严培义宁波依司特加热设备有限公司陈文芳扬州海力精密机械制造有限公司栾长平东莞达诚精密模具有限公司温文和
粉末冶金常识 1、粉末冶金常识之什么是粉末冶金？ 粉末冶金是一门制造金属粉末，并以金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）为原料，经过混合、成形 和烧结，制造材料或制品的技术。它包括两部分内容，即：（1）制造金属粉末（也包括合金粉末，以下统称“金属粉末“）。 （2）用金属粉末（有时也添加少量非金属粉末）作原料，经过混合、成形和烧结，制造材料（称为“粉末冶金材料“）或制品（称为“粉末冶金制品“）。 2、粉末冶金常识之粉末冶金最突岀的优点是什么？ 粉末冶金最突岀的优点有两个： （1）能够制造目前使用其他工艺无法制造或难于制造的材料和制品，如多孔、发汗、减震、隔音等材料和 制品，钨、钼、钛等难熔金属材料和制品，金属-塑料、双金属等复合材料及制品。 （2）能够直接制造岀合乎或者接近成品尺寸要求的制品，从而减少或取消机械加工，其材料利用率可以高 达95%X上，它还能在一些制品中以铁代铜，做到了“省材、节能“。 粉末冶金件 3、粉末冶金常识之什么是"铁基"？什么是铁基粉末冶金？ 铁基是指材料的组成是以铁为基体。铁基粉末冶金是指用烧结（也包括粉末锻造）方法，制造以铁为主要成分的粉末冶金材料和制品（铁基机械零件、减磨材料、摩擦材料，以及其他铁基粉末冶金材料）的工艺总称。 4、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末制造方法主要有哪几类？ 粉末制造方法主要有物理化学法和机械粉碎法两大类。前者包括还原法、电解法和羰基法等；后者包括研磨法和雾化法。 5、粉末冶金常识之用还原法制造金属粉末是怎么回事？ 该法是用还原剂把金属氧化物中的氧夺取出来，从而得到金属粉末的一种方法。 6、粉末冶金常识之什么叫还原剂？ 还原剂是指能够夺取氧化物中氧的物质。制取金属粉末所用的还原剂，是指能够除掉金属氧化物中氧的物质。就金属氧化物而言，凡是与其中氧的亲合力大于这种金属与氧的亲合力的物质，都称其为这种金属氧化物的还原剂。 7、粉末冶金常识之粉末还原退火的目的是什么？ 粉末还原退火的目的主要有以下三个方面：（1）去除金属粉末颗粒表面的氧化膜；（2）除掉颗粒表面吸附的气体和水分等异物；（3 ）消除颗粒的加工硬化。 粉末冶金工艺流程图 8、粉末冶金常识之用于粉末冶金的粉末性能测定一般有哪几项？ 用于粉末冶金的粉末性能测定一般有三项：化学成分、物理性能和工艺性能。9、用于粉末冶金的粉末物 理性能主要包括那几项？ 用于粉末冶金的粉末物理性能主要包括以下三项：（ 1）粉末的颗粒形状；（ 2）粉末的粒度和粒度组成；（3）粉末的比表面。
公司制造的铁基粉末冶金零件执行标准与成分性能<一>G B/T14667.1-9 3
-35 240 390 260 1.0 25070 7.0 F-0008-50HT -65HT -75HT -85HT 380 450<0.5S 480 22HRC 60HRC 6.3 450520 <0.5 55028 60 6.6 520 590 <0.5 620 32 60 6.9 590 660 <0.5 690 35 60 7.1 烧结铁和烧结碳钢的化学成分(%). 材料牌号Fe C F-0000 97.7-100 0.0-0.3 F-0005 97.4-99.7 0.3-0.6 F-0008 97.1-99.4 0.6-0.9 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0%。▲ 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目的而添加的其它元素)总量的最大烧结铁-铜合金和烧结铜钢的化学成分(%). 材料牌号Fe Cu C FC-0200 83.8-98.5 1.5-3.9 0.0-0.3 FC-0205 93.5-98.2 1.5-3.9 0.3-0.6 FC-020893.2-97.9 1.5-3.9 0.6-0.9 FC-0505 91.4-95.7 4.0-6.0 0.3-0.6 FC-0508 91.1-95.4 4.0-6.0 0.6-0.9 FC-0808 88.1-92.4 7.0-9.0 0.6-0.9 FC-1000 87.2-90.5 9.5-10.5 0.0-0.3 烧结铁-镍合金和烧结镍钢的化学成分(%). 材料牌 号 Fe Ni Cu C FN-0200 92.2-99.0 1.0-3.0 0.0-2.5 0.0-0.3 FN-0205 91.9-98.7 1.0-3.0 0.0-2.5 0.3-0.6 FN-0208 91.6-98.4 1.0-3.0 0.0-2.5 0.6-0.9 FN-0405 89.9-96.7 3.0-5.5 0.2-2.0 0.3-0.6 FN-0408 89.6-96.4 3.0-5.5 0.0-2.0 0.6-0.9 注:用差减法求出的其它元素(包括为了特殊目 的而添加的其它元素)总量的最大值为2.0% ⊙铁-铜合金和铜钢粉末冶金材料性能(MPIF-35) 材料编号最小强度(A)(E) 拉伸性能 横向 断裂 压缩 屈服 强度 (0.1%) 硬度 密度屈服极限极限强度 屈服强度 (0.2%) 伸长率 (25.4mm ) 宏观 (表 现) 微观 (换算 的) MPa MPa MPa % MPa MPa 络氏g/cm3 FC-0200-15 -18 -21 -24 100 170 140 1.0 310 120 11HR B N/A 6.0 120 190 160 1.5 350140 18 6.3 140 210 180 1.5 390 160 26 6.6 170 230 200 2.0 430 180 36 6.9 FC-0205-30 -35 -40 -45 210 240 240 <1.0 410 340 37HR B N/A 6.0 240 280 280 <1.0 520 370 48 6.3 280 340 310 <1.0 660 390 60 6.7
2009年粉末冶金复合材料行业分析报告 2009年8月
目录 第一部分飞机刹车副和航天用炭/炭复合材料行业 1.1 行业监管体制、行业主要法律法规及政策 (8) 1.1.1国内行业监管体制、行业主要法律法规及政策 (8) 1.1.1.1 行业监管体制 (8) 1.1.1.2 行业主要法律法规及政策 (9) 1.1.1.3 本行业产品的质量标准 (10) 1.1.2国际市场相关准入条件 (10) 1.2 行业市场状况 (10) 1.2.1行业发展背景 (10) 1.2.2飞机刹车副和航天用炭/炭复合材料市场需求状况 (14) 1.2.2.1 飞机刹车副作为飞机重要（A类）的消耗性部件，具有可观的市场容量 (14) 1.2.2.2 航天用炭/炭复合材料市场 (17) 1.2.3竞争格局和市场化程度 (17) 1.2.4主要企业市场份额情况 (18) 1.2.4.1 参与国内飞机刹车副市场竞争的企业市场份额情况 (18) 1.2.4.2参与军用飞机刹车副和航天用炭/炭复合材料市场竞争的企业市场份额情况 (19) 1.2.5进入飞机刹车副和航天用炭/炭复合材料行业的主要障碍 (20) 1.2.5.1 技术壁垒 (20) 1.2.5.2 人才壁垒 (20) 1.2.5.3 严格的认证壁垒 (20) 1.2.6行业利润水平的变动趋势及原因 (20) 1.3 影响行业发展的有利和不利因素 (21) 1.3.1有利因素 (21) 1.3.1.1 政策扶持 (21) 1.3.1.2 市场需求旺盛 (21)
1.3.1.3 行业进入壁垒高、竞争对手数量有限 (21) 1.3.2不利因素 (22) 1.3.2.1 研发投入大 (22) 1.3.2.2 产品市场开拓周期长 (22) 1.4 行业特点 (22) 1.4.1行业技术水平及技术特点 (22) 1.4.2行业区域性、季节性、周期性分析 (23) 1.5 本行业与上、下游行业关系 (23) 第二部分高性能模具材料行业 2.1 行业主管部门、监管体制和主要法律法规及政策 (25) 2.1.1行业监管体制 (25) 2.1.2行业主要法律法规及政策 (25) 2.2 行业市场状况 (26) 2.2.1行业概况 (26) 2.2.2行业的市场需求状况 (27) 2.2.3竞争格局情况 (28) 2.2.4行业主要企业的市场份额情况 (28) 2.2.5进入高性能模具材料行业的主要障碍 (29) 2.2.5.1 技术壁垒 (29) 2.2.5.2 客户壁垒 (30) 2.2.6行业利润水平的变动趋势及原因 (30) 2.3 影响行业发展的有利和不利因素 (30) 2.3.1有利因素 (30) 2.3.1.1 政策扶持 (30) 2.3.1.2我国模具行业结构升级 (31)
2019年粉末冶金行业 分析报告 2019年5月
目录 一、行业管理体制及相关产业政策 (5) 1、行业主管部门、监管体制 (5) 2、行业主要法律法规及政策 (5) 二、行业发展情况 (7) 1、行业发展历程 (7) 2、行业经营模式 (9) 3、全球粉末冶金行业概况 (10) 4、我国粉末冶金行业发展概况 (11) 三、行业竞争格局 (13) 1、国际粉末冶金市场竞争格局 (13) （1）吉凯恩集团（GKN） (14) （2）住友（Sumitomo） (14) （3）日立（Hitachi） (14) （4）Fine Sinter 日本 (14) （5）米巴（Miba） (14) （6）保来得（Porite） (15) （7）PMG（Powder Metal Group） (15) （8）Metaldyne Performance Group Inc. (15) （9）雄克（Schunk Group） (15) （10）Ames (16) 2、中国粉末冶金市场竞争格局 (16) （1）行业市场集中度情况 (16) （2）行业企业竞争情况 (18) ①东睦股份 (18)
②江苏鹰球 (18) ③扬州保来得 (19) ④重庆华孚工业股份有限公司 (19) ⑤上海汽车粉末冶金有限公司 (19) ⑥江苏精研科技股份有限公司 (19) ⑥明阳科技（苏州）股份有限公司 (20) ⑦扬州立德粉末冶金股份有限公司 (20) ⑧重庆聚能粉末冶金股份有限公司 (20) 3、行业进入壁垒 (20) （1）客户壁垒 (20) （2）经验壁垒 (21) （3）资金壁垒 (21) 四、下游需求对粉末冶金行业的影响 (22) 1、电动工具制造行业对粉末冶金的需求 (23) （1）全球电动工具市场 (23) （2）我国电动工具市场 (24) 2、汽车制造行业对粉末冶金的需求 (25) （1）全球汽车市场概况 (25) （2）我国汽车产销量整体概况 (26) （3）汽车粉末冶金零部件市场需求 (27) 五、行业发展趋势 (29) 1、技术发展趋势 (29) （1）高密度化 (29) （2）标准化、高精度和复杂化 (29) （3）轻量化和功能化 (30) （4）提升电磁性 (30) 2、市场发展趋势 (30)
铁基粉末冶金零件热处理 摘要：热处理是一种成熟的，经常使用的工艺性技术。这篇文章评述了人们不大注意的铁基粉末冶金零件整体淬火时，孔隙度与合金含量对其淬透性的影响。 关键词：铁基粉末冶金零件；热处理；淬透性 在铁基粉末冶金零件生产中，零件材料必须具有的许多性能与组织结构都是在烧结过程中形成的，但其中一些性能只有通过后续热处理，才能得到改进与完善。因此，热处理对于铁基粉末冶金零件产业是极其重要的一项技术。 铁基粉末冶金零件的热处理原理，虽然和成分相同的铸锻零件相同，但由于粉末冶金零件具有一定量孔隙度与合金化元素的微观分布可能不均一，因此，粉末冶金零件的热处理工艺可能有所不同。关于孔隙度对铁基粉末冶金零件材料热处理性能的影响，经几十年的探索与实践，已有较清楚地认识，摘要介绍如下。 1 孔隙度对铁基粉末冶金零件整体淬火的影响 大部分铁基粉末冶金零件，为了增高强度、硬度及耐磨性，都需要进行整体淬火，即淬火与回火。需要进行整体淬火的铁基粉末冶金零件，其化合碳含量应≥0.3%(质量分数)，并且在图1中的A3温度以上呈奥氏体状态。 图1 碳钢的热处理相图 铁基粉末冶金零件的整体淬火由以下3道工序组成: 奥氏体化。在具有和化合碳含量相当碳势的保护性气氛下，将零件加热到高于A3温度，通常为850℃，并保温一定时间，其长短视零件形状及尺寸而定。诸如30min，使之奥氏体化。 淬火。从奥氏体化温度或稍低，但仍高于A3的温度，将零件淬于油或水中，使奥氏体转变成硬且脆的马氏体或贝氏体。对于铁基粉末冶金零件，最好是淬于温油(50℃)中，这是因为粉末冶金零件具有孔隙度，淬火冷却速度太快时，零件可能开裂。另外，采用盐水淬火时，淬火后，存留于孔隙中的盐水会导致零件严重腐蚀。 回火。依据GB/T19076-2003“烧结金属材料-规范”铁基粉末冶金零件通常是在180℃(烧结镍钢为260℃)下回火，回火时间通常是依据零件断面厚度，按每25.4mm回火1h。其目的是消除奥氏体转变为马氏体与贝氏体时产生的内应力。回火可减小马氏体与贝氏体的脆性，提升零件材料的韧性。 1.1 孔隙度对粉末冶金Fe-C材料淬透性的影响 淬透性的定义是，快速冷却时，在一给定深度，材料试样从奥氏体转变为马氏体的能力。淬透性通常是用顶端淬火法测定的。为测定烧结碳钢的淬透性，由水雾化铁粉与0.9%(质量分数)石墨粉的混合粉，用压制-烧结制成Φ80mm×高30mm，密度为6.0～7.1g/cm3的坯料[化合碳0.8%(质量分数)]。再由坯料切削加工成顶端淬火试样，于870℃，在中性气氛中，奥氏体化30min后水淬。从淬火端每隔2.5mm测定一次表观硬度HRA。同时，还和由C-1080锻钢切削加工的顶端淬火试样进行了对比。试验结果示于图2。 从图2可看出，材料试样的密度(即孔隙度)对淬透性有若干影响。首先，孔隙度减低材料的热导率，这是因为孔隙中充满空气，而空气的热导率比钢小。另外，由于硬度压痕和材料基体中的孔隙度相关，从而也影响测定的硬度值。图2还表明，淬透性差不多随着烧结钢材料密度增大呈直线性增高。因此，在设计-具有给定材料密度的粉末冶金碳钢零件时，对于选择使零件横截面能全部转变成马氏体的合适材料组成，图2是有用的。 1.2 铁基粉末冶金材料的淬透性标准 在设计-铁基粉末冶金零件时，要想使粉末金零件的横截面经过淬火-回火转变成马氏体，就必须依据材料的淬透性来选择适当的材料。
2018年粉末冶金行业现状及竞争格局分析报告 (此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2018年2月
正文目录 1. 绿色技术——粉末冶金 (4) 1.1 历史悠久，现代应用发展迅速 (4) 1.2 四大工艺，满足产品尺寸与性能的需求 (5) 1.3 核心设备决定产品质量 (7) 1.3.1 制粉设备 (7) 1.3.2 成型设备 (8) 1.3.3 烧结设备 (10) 1.4 高性价比的零件制备方法 (11) 1.5 应用广泛，汽车为首要应用领域 (11) 1.5 中国制造2025的五大工程中重要一环 (13) 2. 国外发展稳定，国内市场增长潜力大 (13) 2.1 北美销售额达50亿美元 (13) 2.3 国内汽车粉末冶金市场空间达200亿 (15) 2.3.1 发动机粉末冶金市场规模约40亿 (15) 2.3.2 变速箱粉末冶金市场规模约150亿 (15) 3. 全球竞争格局：国外企业占据主导地位 (16) 3.1 欧洲、日本公司业内领先 (16) 3.2 行业龙头GKN：产品最全，规模最大 (17) 3.2.1 GKN粉末冶金：营收14亿美元，业绩保持稳定 (17) 3.2.2销售情况：北美为最大市场，汽车行业占比85.2% (19) 4. 国内现状：低端产品竞争激烈，高端产品有较大潜力 (22) 4.1 低端产品门槛较低，面临激烈竞争 (22) 4.2 汽车领域应用较少，技术相对落后 (22) 4.3 国内汽车零部件粉末冶金化空间广阔 (22) 4.4 国内企业成本优势显著，进口替代空间广阔 (23) 5. 主要公司分析 (23) 5.1 东睦股份 (23) 5.2 博云新材 (24) 5.3 精研科技 (24)
粉末冶金制粉技术(一) 粉末冶金新技术、新工艺的应用，不但使传统的粉末冶金材料性能得到根本的改善，而且使得一批高性能和具有特殊性能的新一代材料相继产生。例如：高性能摩擦材料、固体自润滑材料、粉末高温合金、高性能粉末冶金铁基复合和组合零件、粉末高速钢、快速冷凝铝合金、氧化物弥散强化合金、颗粒增强复合材料，高性能难熔金属及合金、超细晶粒及涂层硬质合金、新型金属陶瓷、特种陶瓷、超硬材料、高性能永磁材料、电池材料、复合核燃料、中子可燃毒物、粉末微晶材料和纳米材料、快速冷凝非晶和准晶材料、隐身材料等。这些新材料都需要以粉末冶金作为其主要的或惟一的制造手段。 本章将简要介绍粉末冶金的基本工艺原理和方法，重点介绍近年米粉末冶金新技术和新工艺的发展和应用状况。 1.雾化制粉技术 粉末冶金材料和制品不断增多，其质量不断提高，要求提供的粉末的种类也愈来愈多。例如，从材质范围来看，不仅使用金属粉末，也要使用合金粉末、金属化合物粉末等；从粉末形貌来看，要求使用各种形状的粉末，如生产过滤器时，就要求球形粉末；从粉末粒度来看，从粒度为500～1000m的粗粉末到粒度小于0.1m的超细粉末。 近几十年来，粉末制造技术得到了很大发展。作为粉末制备新技术，第一个引人注目的就是快速凝固雾化制粉技术。快速凝固雾化制粉技术是直接击碎液体金属或合金并快速冷凝而制得粉末的片法。快速凝固雾化制粉技术最大的优点是可以有效地减少合金成分的偏析，获得成分均匀的合金粉末。此外，通过控制冷凝速率可以获得具有非晶、准晶、微晶或过饱和固溶体等非平衡组织的粉末。它的出现无论对粉末合金成分的设计还是对粉末合金的微观结构以及宏观特性都产生了深刻影响，它给高性能粉末冶金材料制备开辟了一条崭新道路，有力地推动了粉末冶金的发展。 雾化法最初生产的是像锡、铅、锌、铝等低熔点金属粉末，进一步发展能生产熔点在1600～1700℃以下的铁粉及其他粉末，如纯铜、黄铜、青铜、合金钢、不锈钢等金属和合金粉末。近些年，随着人们对雾化制粉技术快速冷凝特性的认识，其应用领域不断地拓宽，如高温合金、Al-Li合金、耐热铝合金、非晶软磁合金、稀土永磁合金、Cu-Pb和Cu-Cr假合金等。 借助高压液流(通常是水或油)或高压气流(空气、惰性气体)的冲击破碎金属液流来制备粉末的方法，称为气雾化或水(油)雾化法，统称二流雾化法；用离心力破碎金属液 流称为离心雾化；利用超声波能量来实现液流的破碎称为超声雾化。雾化制粉的冷凝速率一般为103～106℃／s。 2二流雾化 根据雾化介质(气体、水或油)对金属液流作用的方式不同，二流雾化法具有多种形式： (1)垂直喷嘴。雾化介质与金属液流互呈垂直方向。这样喷制的粉末一般较粗，常用来喷制铝、锌等粉末。 (2)V形喷嘴。两股板状雾化介质射流呈V形，金属液流在交叉处被击碎。这种喷嘴是在垂直喷嘴的基础上改进而成的，其特点是不易发生堵嘴。瑞典霍格纳斯公司最早用此法以水喷制不锈钢粉。
实验11 铁基粉末冶金 1. 实验目的 (1) 了解粉末冶金零件制备过程。 (2) 了解烧结温度对烧结过程和制品性能的影响。 (3) 了解烧结时间对烧结过程和制品性能的影响。 (4) 了解石墨添加量对烧结过程和制品性能的影响。 2. 概述 粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。 广义的粉末冶金制品业涵括了铁石刀具、硬质合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狭义的粉末冶金制品业仅指粉末冶金制品，包括粉末冶金零件(占绝大部分)、含油轴承和金属射出成型制品等。本报告使用的行业定界为狭义范围。 粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。(1) 粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。 (2) 可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。 (3) 可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。 (4) 可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。