机械基础通用零件的近净形制造技术

      机械基础通用零件的近净形制造技术 

      经过多年的努力，于二十一世纪2009年我国机械工业总产值就已经突破10万亿元，对全国工业总产值、新产品产值、利润和税金增长的贡献率均居工业各行业第一位，行业整体规模在世界上已经数一数二。但是国机械工业“大而不强”现状仍未得到根本改观。关键基础件发展滞后，核心零部件受制于人，已成为制约我国机械工业实现“由大变强”关键所在 

      中国制造业即将进入关键资料与核心零部件时代，关键资料与核心部件将是制造产业链中的主要经济增长点。随着新资料与核心零部件时代的来，国内粉末冶金资料产业将迎来一个高速发展的全新时期。 

      粉末冶金是冶金和材料科学的一个分支，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—烧结法制造资料与制品的行业。粉末冶金行业是机械工业中重要的基础零部件制造业。 

      含油轴承(poroubear 

      据悉，世界上首例用近净形制造技术制造的机械基础通用零件是粉末冶金含油轴承。 

      含油轴承，即多孔质轴承(PorouBear以金属粉末为主要原料，用粉末冶金法制作的烧结体,其产品品种有：铜基、铁基、铜铁基等，作为通用机械基础零件，国民经济建设和工业进步发展中发挥着重要作用。 

      用粉末冶金方法制造含油轴承的工艺和设备比较简单，主要设备有：1一台压力机，2一台烧结炉及配套的维护气氛装置，即两台套设备。制造工艺是将金属粉末与石墨和添加剂的混合粉装入模具中，压力机上将模具中的粉末冷压成形，经过烧结、复压（整形）少量的切削加工、制品孔隙中充入润滑油后制成最终产品—含油轴承。近净成型技术制造机械零件的典型。制造青铜含油轴承的第一个专利是1916年取得的距今2015年已有99年长的历史了国粉末冶金铜基制品的生产开始于1952年的上海纺织机械厂为防止纺织品被机械上的油污染，研制胜利铜基粉末冶金含油轴承，开拓了国粉末冶金制品的应用。60年代前后形成产业后，又开发出了铁基含油轴承和一些低强度汽车等机械零件，广泛应用于各个工业部门。 

      近年来，通过不时引进国外先进技术与自主开发创新相结合，中国粉末冶金产业和技术都呈现出高速发展的态势，中国机械通用零部件行业中增长最快的行业之一，每年全国粉末冶金行业的产值以35%速度递增。粉末冶金工业在国国民经济建设中发挥着重要作用。 

      目前，铁基粉末冶金产品的含油密度在5.7~6.7ρ/gcm3,粉末冶金铁基结构材料是以铁粉或合金钢粉为主要原料,经过压制成型、高温烧结制成,有如下优点：1生产效率高,班产量通常1000~10000件,2资料利用率高,一般可达90%以上.3零件精度高,4节约贵金属,作减摩材料时,利用它多孔性,可以铁代铜及巴氏合金等等。 

      若要提高致密性,做成机械结构零件，将发挥出更大 

      粉末冶金机械结构零件现状 

      粉末冶金是一项集资料制备与零件成形于一体的一种能够制备复杂形状的近净型产品的生产技术，节能、节材、高效、最终成形、少污染的先进近净形制造技术，资料和零件制造业中具有不可替代的地位和作用。自从粉末冶金技术问世以来，所制造的铜、铁基粉末冶金零件基本上多是低密度多孔质的粉末冶金其制备的零件性能与其密度有很大的关系。但是激进一次压制一次烧结生产的铁基粉末冶金制品，其密度一般在7．1gcm3相对密度约90％)以下，因此其力学性能远低于同类资料的全致密件。为了扩大粉末冶金制品的应用范围，必需实现制品的高性能化,实现这一目标的最有效的方法就是使资料高致密化，为提高粉末冶金资料的性能尤其是力学性能，各国经过多年的研究，开发出了多种不同的生产工艺，据有关资料介绍，近十年来粉末冶金零件的成形新技术主要有近10种，投入工业性生产的只有“温压技术”这项技术能使铁基零件的密度达到7.45g/cm3相对密度约95.5％，还是属于密度较低的一般结构件。 

      铁基粉末冶金致密件的密度从二十世纪六十年代的7．1gcm3相对密度约90％以下)经历了30年的时间到九十年代初发展起来的温压技术，使密度达到7．45ｇ/cｍ3相对密度约95.5％）还是没有达到机械结构零件的致密度值，但是民被认为是进入20世纪90年代以来粉末冶金零件生产技术方面最为重要的一项技术进步。而国际粉末冶金学界称誉温压技术为：开创铁基粉末冶金零部件应用新纪元”和“导致粉末冶金技术革命”新型成形技术。但是温压制品的密度距离机械结构零件密度的7.8ｇ/cｍ3相对密度98％)还差0.150.35g/cm3尚须努力。 

      温压技术，要求要：1特殊的粉末（2加温的温控模具和（3粉末输送技术…其它仍然是按激进粉末压制工艺进行压制的一项粉末冶金生产技术。很明显，用温压原材料，利息要加大，技术和装备上也相应要有不小的投入。这项技术问世已好几年了尚难以大面积来推广。因此，大力发展粉末冶金新技术的研究，对提高我国粉末冶金产品的密度档次和技术水平，缩短与国外先进水平的差别具有非常重要的意义。 

      中国高密度机械结构零件---中国的粉末冶金机械结构零件简介于下： 

      1中国机械结构零件的粉末烧结—摆辗技术 

      中国机械结构零件的粉末烧结—摆辗技术，开始于1991年的中国发明专利“粉末冶金机械结构零件的生产工艺方法”专利号：ZL91109487与美、欧现有的粉末摆辗技术[2]即回转冷复压（RCR技术有所区别。暂用烧结—摆辗（SOSinterOrbital技术[1]这个字词来区分。该（SO技术结束了业界冷成型密度较低的产品生产历史，使粉末冶金机械结构零件的相对密度达到≥98%99%/或以上的要求。40年来粉末冶金机械结构零件制造工艺技术及配套设备的突破性进展，扩大了粉末冶金制品的应用范围，也结束了国在粉末冶金机械零配件上几十年来一贯模仿他人的制造历史。但是由于当时无法得到中国自产的专用摆辗机而无法投入生产。 

      2粉末烧结—摆辗新技术简介 

      粉末烧结摆辗技术，以粉末冶金烧结体用摆辗近净形成型的方法以获得高密度、高精度、高强度机械结构零件的新技术。 

      粉末烧结—摆辗新技术[1]属特种塑性成形技术领域，将传统的粉末冶金技术和精密摆辗技术相结合的新工艺，综合了二者的优点，能以较低的利息和较高的生产效率实现大批量生产。 

      为使这项先进的近净形成型技术得到发展，自主开发了单一轨迹的专用摆辗机，组织金属复合资料用零件的开发生产同时也对铁基零件进行了试验。由于经济暂时顾不上。 

      双金属滑动轴承（Bimetbear 

      烧结双金属滑动轴承（sinterbimetbear 

      主要指钢—烧结铜合金