粉末冶金的温压成形技术研究
材料学是现代科学与技术发展的主要基础学科之一，而粉末冶金是材料学领域的一个重要发展方向。粉末冶金技术是以金属粉末或者金属粉末与非金属粉末的混合物为原料，经过压制成形和烧结两个过程制造出金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程，粉末冶金法与陶瓷生产的方法有相似的地方，因此也叫金属陶瓷法。与其他成形制造工艺相比，粉末冶金法具有能耗低、近终成形、大批全零件制造公差小等优点，具有很广阔的应用范围。
标签： 粉末冶金；组织性能；特种成形；
1 引言
粉末冶金技術能够生产具有特殊性能的功能材料、结构材料、复合材料以及可以生产用普通熔炼法无法生产的材料。其技术特点主要有可以控制产品的孔隙度，可生产各种多孔材料能利用金属和金属以及金属和非金属的组合效果，生产各种特殊性能的材料，例如，金属和非金属组成的摩擦材料、钨铜合金电触头材料等能生产多种复合材料，例如，由难熔化合物和金属组成的金属陶瓷和硬质合金、纤维强化复合材料、弥散强化复合材料等。
2 粉末冶金的特种成形技术
2.1 粉末温压成形技术。
粉末温压成形是一种能以较低成本制造出高致密的零件的技术，为粉末冶金零件在性能与成木之间找到了一个最佳的结合点，被认为是二十世纪年代以来粉末冶金零件生产技术领域最为重要的一项技术进步。
2.1.1 温压粉末。
温压粉末是温压技术的核心和获得高密度铁基粉末冶金零部件的技术关键，也是国外两大粉末公司犯公司。金属粉末公司的保密技术。目前最常用的温压粉末为铁粉，而国内尚没有一种国产品牌粉末可以直接以供货态用于温压工艺。国外常用的温压铁粉原料为专利保护产品，其价格为普通铁粉的倍2以上。用于温压的混合粉末要求不仅在加热、传送及压制过程中都应具有良好的压缩性、流动性和始终如一的松装密度，而且制成的零件之间性能一致性也应该很好。
2.2.2 聚合物。
聚合物包括粘结剂和润滑剂。通常，用于温压的预制粉末都会先进行粘结剂处理，目的是在粉末颗粒表面上形成一层均匀的薄膜，以便让粉体在具有防止污染和分层特性的同时，具有良好的流动性和可压缩性。而润滑剂通常要具有较低的摩擦因数、高于温压温度的熔点、防止粉末氧化、分解温度较宽等特性。温压
粉末冶金模压模工作零件材料及技术要求
零件名称：
凹模芯棒
选用材料：
碳素工具钢：T10A，T12A
合金工具钢：GCr15，Cr12，Cr12Mo，Cr12W，Cr12MoV，9CrSi，CrWMn，CrW5
高速钢：W18Cr4V，W9Cr4V，W12Cr4V4Mo
硬质合金：钢结硬质合金，YG15，YG8（芯棒用硬质合金时，一般为钢与硬合金的焊接镶接形式）
热处理要求：
钢：60～63HRC
钢结硬质合金：64～72HRC
硬质合金：88～90HRA（钢的细长芯棒可降至55～58HRC，带接杆芯棒连接处局部35～40HRC）
其它技术要求：
1. 平磨后退磁
2. 粗糙度要求：
工作面：Rα 0.4～0.1μm
配合面及定位面：
Rα 1.6～0.4μm
非配合面：
Rα 3.2～1.6μm
3. 工作面及配合面公差等级：
IT5～IT7
零件名称： 模冲
选用材料：
碳素工具钢：T8A，T10A
合金工具钢：GCr15，Cr12，Cr12Mo，9CrSi，CrWMn，CrW5
热处理要求：
56～60HRC
其它技术要求：
1. 平磨后退磁
2. 粗糙度要求：
工作面：Rα 0.8～0.4μm
配合面及定位面：
Rα 0.4～0.1μm
非配合面：
Rα 3.2～0.8μm
3. 工作面及配合面公差等级：
IT5～IT7
第２８卷 ２０１４正 第３期 ８月 五邑大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＷＵＹＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｂ１．２８ Ｎｏ．３ Ａｕｇ． ２０１４ 文章编号：１００６．７３０２（２０１４）０３．００６１．０４
新型搭桥双层芯棒粉末冶金模具结构设计
曾锦艳。赵善杰 （东睦（江门）粉末冶金有限公司技术研发中心，广东 江门 ５２９０００）
摘要：空调用滚动活塞压缩机的端盖多为粉末冶金制造，其压制采用的是传统一上三下的模具。 该模具的二下冲与阀口芯棒需要设计在同一块模板上，不能相对运动．脱模时阀口芯棒脱离上 冲后出现回弹，使产品排气阀口产生裂纹．本文提出一种新型搭桥双层芯棒模具结构。运用搭 桥方式从主芯棒模板处引出一块模板，使其与主芯棒模板联动，将二下冲的运动与阀口芯棒的 运动分开．改良后的模具带来的益处是：在二下冲完全回弹之前将芯棒拔出，在拔出过程增加 上冲对芯棒的限位，因此可以在很大程度上减轻了阀口芯棒回弹对产品的二次挤压，从而避免 裂纹的产生． 关键词：阀口；裂纹；粉末冶金；模具；端盖 中图分类号：ＴＦＩ２３ 文献标志码：Ａ
Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｄｉｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｎｅｗ Ｃｒｏｓｓ－ｂｒｉｄｇｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｒｅ Ｒｏｄ Ｐｏｗｄｅｒ
ＺＥＮＧ Ｊｉｎ—ｙａｎ，ＺＨＡＯ Ｓｈａｎ－ｊｉｅ （ＮＢＴＭ（Ｊｉａｎｇ Ｍｅｎ）Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｃｏ．ＬＴＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｊｉａｎｇｍｅｎ ５２９０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｎｄ ｃｏｖｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｉｓｔｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｕｓｅｄ ｉｎ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｐｏｗｄｅｒ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｏｌｄ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｏｎｅ ｕｐｐｅｒ ｐｕｎｃｈ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｌｏｗｅｒ ｐｕｎｃｈｅｓ．Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｌｏｗｅｒ ｐｕｎｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｐｏｒｔ ｃｏｒｅ ｒｏｄ ａｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｅｍｐｌａｔｅ ａｎｄ ｃａｎｎｏｔ ｍａｋｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｍｏｔｉｏｎ，ａｎｄ ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｐｏｒｔ ｍａｎｄｒｅｌ ｂｒｅａｋｓ ａｗａｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｐｕｎｃｈ，ｃｒａｃｋｓ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｅｘｈａｕｓｔ ｖａｌｖｅ ｐｏｒｔｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｎｅｗ ｃｒｏｓｓ－ｂｒｉｄｇｅ ｄｏｕｂｌｅ ｌａｙｅｒ ｃｏｒｅ ｒｏｄ ｄｉｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｄｒａｗｓ ｆｏｒｔｈ ａ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｒｅ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ－ｂｒｉｄｇｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｌｉｎｋ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｒｅ ｔｅｍｐｌａｔｅ ａｎｄ ｓｅｐａｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｌｏｗｅｒ ｐｕｎｃｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｐｏｒｔ ｃｏｒｅ ｒｏｄ．Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｒｅｂｏｕｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｕｎｃｈ，ｔｈｅ ｍａｎｄｒｅｌ ｉｓ ｐｕｌｌｅｄ ｏｕｔ；ａｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｕｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｎｄｒｅｌ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｒｅｌｉｅｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｔｉｍｅ ｓｑｕｅｅｚｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ａｎｄ ａｖｏｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖａｌｖｅ ｐｏｒｔｓ；ｃｒａｃｋｓ；ｐｏｗｄｅｒ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；ｄｉｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｅｎｄ ｃｏｖｅｒｓ
粉末冶金成型技术
Ⅰ、 粉末冶金成型技术
1、粉末冶金成型技术（Powder Metallurgy）是一种较新的金属制造工艺，它通过将金属粉末或粉体团结成模具内所需形状，从而生产出广泛应用的金属零件。其原理是金属粉末经高压热压成型而形成零件。
2、粉末冶金成型技术能够制造出具有较高精度、更小体积的零件，是传统金属制造技术无法达到的高精度和大精度的紧凑零件。同时，由于具有良好的耐磨性，它还可以制造可耐高速摩擦的零件。
3、粉末冶金成型技术使用金属粉末来制造零件，因此可以制造出大规模和复杂零件。它制造出的产品可以达到更高的均匀度、更高的精度和更强的密度，这些特点比其他技术都有优势。
II、 工艺流程
1、把金属粉末混合成易流动的糊状物：在粉末冶金成型过程中，首先将金属粉末混合成易流动的糊状物，然后将其成型成所需的各类结构。
2、金属流成型：将调制好的金属流放入到模具中，然后将其投射成型，采用精确的高压成型，以形成模具内期望的形状。
3、表面处理：一些金属零件可能需要再进行表面处理，比如镀铬、电镀和热处理，以满足零件性能的需求，增强其耐蚀性、耐磨性等。
4、热处理：热处理是利用复杂的热处理技术，通过改变零件的温度来改变其组织和性能，以获得期望的性能和表面光洁度。
III、 优点
1、体积小：由于采用精密模具来进行流体压力成型，可以制造出具有较小体积和精确尺寸的部件；
2、准确精度：粉末冶金成型可以根据模具进行长宽比、曲率与折弯处理，以达到较高的精度，组装时也相对容易；
3、节能降耗：比传统金属加工手段更加节省能源耗费，而且粉末冶金可以减少冶炼及清理成本，从而降低成本；
4、结构复杂：粉末冶金制造的零件可以根据设计形状进行复杂的结构设计，可在一个工件上制造气隙空间及护套，从而更加省时。
IV、 缺点
1、成本高：粉末冶金技术的设备耗费较高，使得生产成本比其他工艺高很多；
2、尺寸大小限制：模具的设计尺寸受生产设备的尺寸限制，影响着大小尺寸和深度尺寸的生产；
