粉末冶金齒輪

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程，和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇，往往是跨多學科（材料和冶金，機械和力學等）的技術。特別需要發(fā)展全自動化的SPS生產(chǎn)系統(tǒng)，以滿足復雜形狀、高性能的產(chǎn)品和三維梯度功能材料的生產(chǎn)需要[42]。尤其現(xiàn)代金屬粉末3D打印[1-2]  ，集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數(shù)控技術、材料科學、激光技術于一身，使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現(xiàn)代綜合技術。

SPS裝置和燒結基本原理

SPS裝置和燒結基本原理

SPS裝置主要包括以下幾個部分：軸向壓力裝置；水冷沖頭電極；與自身加熱反應合成法（SHS）和微波燒結法類似，SPS是有效利用粉末內(nèi)部的自身發(fā)熱作用而進行燒結的。真空腔體；氣氛控制系統(tǒng)（真空、ya氣）；直流脈沖及冷卻水、位移測量、溫度測量、和安全等控制單元。SPS與熱壓（HP）有相似之處，但加熱方式完全不同，它是一種利用通-斷直流脈沖電流直接通電燒結的加壓燒結法。通-斷式直流脈沖電流的主要作用是產(chǎn)生放電等離子體、放電沖擊壓力、焦耳熱和電場擴散作用[11]。

根據(jù)中國粉末冶金協(xié)會的統(tǒng)計，以34 家粉末冶金企業(yè)產(chǎn)量為基數(shù)，2009/2010/2011 車用粉末冶金的單車用量分別為3.1/3.6/3.76kg/輛，用量增長趨勢明顯，在經(jīng)歷了2012 年短暫的下滑后，2013年又重回3.71kg/輛的水平。產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)認為，考慮到車輛節(jié)能、輕量化及產(chǎn)品精度化的訴求，伴隨未來中國粉末冶金生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模做大，技術加強和依舊強勁的成本優(yōu)勢，車用粉末冶金零件進口替代趨勢下的需求增長仍將持續(xù)發(fā)生。在非晶合金的制備中，要選擇合金成分以保證合金具有極低的非晶形成臨界冷卻速度，從而獲得極高的非晶形成能力。

根據(jù)市場調(diào)研的結果，中國2013 年平均單車汽車粉末冶金制品的用量至少有6kg，這其中2.3kg 的差額就是沒有統(tǒng)計在內(nèi)，是來自國外的粉末冶金用量（發(fā)動機進口或部分組裝零件進口），這部分進口替代需求構成了未來粉末冶金零部件需求增長的一部分。我們保守估計，未來車用粉末冶金國產(chǎn)化的替代率占據(jù)目前單車用量的6%-7%。主要產(chǎn)品粉末冶金研究先進設備-放電等離子燒結系統(tǒng)（SPS）隨著高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新型材料特別是新型功能材料的種類和需求量不斷增加，材料新的功能呼喚新的制備技術。

粉末冶金的應用領域