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粉末冶金成型的特點(diǎn)和作用
金屬粉末冶金技術(shù)的特點(diǎn)和作用:粉末冶金技術(shù)可以極大限度地減少合金成分偏聚,消除粗大、不均勻的鑄造組織。在制備稀土永磁材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土發(fā)光材料、稀土催化劑、高溫超導(dǎo)材料、新型金屬材料(如Al-Li合金、耐熱Al合金、超合金、粉末耐蝕不銹鋼、粉末高速鋼、金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料等)具有重要的作用。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研的結(jié)果,中國(guó)2013年平均單車(chē)汽車(chē)粉末冶金制品的用量至少有6kg,這其中2。
國(guó)內(nèi)外SPS的發(fā)展與應(yīng)用狀況
1988年日本研制出第yi臺(tái)工業(yè)型SPS裝置,并在新材料研究領(lǐng)域內(nèi)推廣使用。1990年以后,日本推出了可用于工業(yè)生產(chǎn)的SPS第三代產(chǎn)品,具有10~100t 的燒結(jié)壓力和脈沖電流5000~8000A。近又研制出壓力達(dá)500t,脈沖電流為25000A的大型SPS裝置。由于SPS技術(shù)具有快速、低溫、gao效率等優(yōu)點(diǎn),近幾年國(guó)外許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)都相繼配備了SPS燒結(jié)系統(tǒng),并利用SPS進(jìn)行新材料的研究和開(kāi)發(fā)[3]。1998年瑞典購(gòu)進(jìn)SPS燒結(jié)系統(tǒng),對(duì)碳化物、氧化物、生物陶瓷等材料進(jìn)行了較多的研究工作[4]。高溫等離子的濺射和放電沖擊清除了粉末顆粒表面雜質(zhì)(如去處表面氧化物等)和吸附的氣體。
國(guó)內(nèi)近三年也開(kāi)展了用SPS技術(shù)制備新材料的研究工作[1,3],引進(jìn)了數(shù)臺(tái)SPS燒結(jié)系統(tǒng),主要用來(lái)燒結(jié)納米材料和陶瓷材料[5~8]。SPS作為一種材料制備的全新技術(shù),已引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。
粉末冶金成型
對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)來(lái)說(shuō),需要發(fā)展適合SPS技術(shù)的粉末材料,也需要研制比目前使用的模具材料(石墨)強(qiáng)度更高、重復(fù)使用率更好的新型模具材料,以提高模具的承載能力和降低模具的費(fèi)用。
在工藝方面,需要建立模具溫度和工件實(shí)際溫度的溫差關(guān)系,以便更好的控制產(chǎn)品質(zhì)量。在SPS產(chǎn)品的性能測(cè)試方面,需要建立與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)以及方法。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研的結(jié)果,中國(guó)2013 年平均單車(chē)汽車(chē)粉末冶金制品的用量至少有6kg,這其中2.3kg 的差額就是沒(méi)有統(tǒng)計(jì)在內(nèi),是來(lái)自國(guó)外的粉末冶金用量(發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口或部分組裝零件進(jìn)口),這部分進(jìn)口替代需求構(gòu)成了未來(lái)粉末冶金零部件需求增長(zhǎng)的一部分。我們保守估計(jì),未來(lái)車(chē)用粉末冶金國(guó)產(chǎn)化的替代率占據(jù)目前單車(chē)用量的6%-7%。呈液態(tài)使金屬與合金或者金屬化合物轉(zhuǎn)變成粉末方法包括:(1)從液態(tài)金屬與合金制取與合金粉末的有霧化法(2)從金屬鹽溶液置換和還原制取金屬合金以及包覆粉末的有置換法、溶液氫還原法。
粉末冶金的應(yīng)用領(lǐng)域