20世紀(jì)末研制成功的粉末鍛造工藝是一種先進(jìn)的金屬塑性成形高新技術(shù)，它具有高質(zhì)量氢觉、高精度幸亭、高效率、低消耗及低成本等優(yōu)點(diǎn)症概，符合21世紀(jì)低碳蕾额、節(jié)能早芭、環(huán)保的生產(chǎn)要求，滿足現(xiàn)代轎車制造迅速發(fā)展的需要诅蝶”朴眩　　

　　上世紀(jì)末，國外研制成功的新型金屬塑性成形工藝——粉末鍛造秤涩，先后鍛成汽車差速器行星齒輪和連桿鍛件帜乞，并建成世界上第一條粉末鍛造生產(chǎn)線。它是常規(guī)粉末冶金工藝和精密鍛造有機(jī)結(jié)合而發(fā)展起來的一種頗具巿場競爭力的無切削金屬加工方法筐眷。以金屬粉末為原料黎烈，經(jīng)過預(yù)成形壓制，在保護(hù)氣氛中加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯匀谣，然后在壓力機(jī)上一次鍛造成形和實(shí)現(xiàn)無飛邊精密模鍛照棋，獲得了與普通模鍛件相同密度，形狀復(fù)雜的精密鍛件武翎。

　　它既有粉末冶金成形性能較好的優(yōu)點(diǎn)烈炭，又發(fā)揮鍛造變形有效改變金屬材料組織和性能作用的特點(diǎn)，使粉末冶金和鍛造工藝在生產(chǎn)上取得了新的突破督巍，是邊緣專業(yè)的學(xué)科卫道，特別適宜大批量生產(chǎn)高強(qiáng)度、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)零件单旺，因此在各工業(yè)領(lǐng)域中有較大的推廣意義秒勿。　　

　　粉末鍛造工藝流程　　

　　一般的粉末鍛造工藝流程拔怜，即對經(jīng)過適當(dāng)配方和混合的粉末用于制造普通燒結(jié)件相同的方法使其成形吹兴，制成低密度的預(yù)成形件，并以此作為鍛造毛坯盏踢，在燒結(jié)后進(jìn)行熱態(tài)鍛造施揪。當(dāng)預(yù)成形體中含有潤滑劑時，在燒結(jié)之前應(yīng)增加潤滑劑脫除工序赐杏。燒結(jié)后如果冷卻了交某，必須在鍛造前再加熱。在鍛造后的熱處理之前溯剑，常常需要某種程度的機(jī)械加工蛉加。整個工藝過程中除短時間的鍛造外蚜枢，全部加熱都在防氧化的保護(hù)氣氛內(nèi)進(jìn)行缸逃。

　　粉末鍛造工藝的要求

　　生產(chǎn)實(shí)踐表明，要滿足技術(shù)上要求的粉末鍛件厂抽，與下列主要工序密切有關(guān)：

　　配料及混料

　　根據(jù)不同產(chǎn)品對粉末的材質(zhì)和性能要求需频，選擇合適的低合金鋼粉丁眼，經(jīng)配料計算和準(zhǔn)確稱取，置于混料機(jī)內(nèi)混和至分布均勻昭殉。

　　壓預(yù)成形坯

　　在壓制機(jī)上將粉料壓成預(yù)成形坯苞七。對預(yù)成形坯的設(shè)計應(yīng)合理，對其密度挪丢、質(zhì)量蹂风、質(zhì)量變化和尺寸要嚴(yán)格控制，以避免超負(fù)荷而損壞模具乾蓬。

　　燒結(jié)

　　在通有還原性保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行惠啄，其溫度為1100~1130℃，至完全合金化任内。然后將燒結(jié)體移入無氧化性氣氛的保溫爐中進(jìn)行保溫歇盒。

　　閉式模鍛

　　目前燒結(jié)體的鍛造工藝有兩種：一是利用燒結(jié)體余熱保溫至鍛造溫度時立即進(jìn)行鍛造，以節(jié)約能源腐熊。二是在燒結(jié)體冷卻至室溫后韩丸，又重新加熱，再進(jìn)行鍛造冒瞎，此法的能源消耗相對增大查新。燒結(jié)體經(jīng)致密化閉式模鍛時，可將80%理論密度的燒結(jié)體鍛造直至接近100%理論密度洛怠。必須指出栅洁，在鍛造變形中，預(yù)成形坯的形狀設(shè)計要合理版叁，以減少金屬的橫向流動及減輕對鍛模的磨損劳诽。

　　粉末鍛件的應(yīng)用實(shí)例

　　國外轎車中用粉末鍛造方法制造的重要零件。

　　粉末鍛造工藝的優(yōu)點(diǎn)

　　從長期生產(chǎn)實(shí)踐看敲侧，用粉末鍛造工藝代替普通模鍛定歧，有如下明顯的優(yōu)點(diǎn)：

　　成形性能高

　　由于粉體顆粒較細(xì)，倒入模具型腔時僻匿，象流體一樣充填型腔各處官地，成形性能極高，所以各種形狀復(fù)雜的鍛件都能順利成形烙懦。毛坯對零件的材料利用率已達(dá)100%驱入，即不留任何的金屬加工余量以及敷料。

　　力學(xué)性能高如美國賽車連桿的疲勞強(qiáng)度從普通模鍛件σ﹦290MPa增加到粉末鍛件σ=340MPa氯析，經(jīng)金相分析指出亏较，這是由于基體中晶粒較細(xì)，無偏析，且呈連續(xù)纖維方向的情況下等原因所致雪情。由此可見遵岩，粉末鍛件連桿零件的力學(xué)性能明顯超過了普通模鍛件。

　　鍛件精度高

　　由于鍛造的加熱溫度較低巡通，且又在防氧化的保護(hù)氣氛中進(jìn)行尘执，沒有氧化皮，故可以獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度的鍛件宴凉，制件表面在高溫下受到模具型腔光滑表面的熨平誊锭，光澤。

　　現(xiàn)以大量生產(chǎn)粉末鍛件的實(shí)測數(shù)據(jù)與普通鍛件進(jìn)行比較蓄帐。

　　材料利用率高

　　由于合理的制坯技術(shù)茅早，再在較低溫度下進(jìn)行無毛邊、無余量的精密閉式模鍛类紧，大大提高了材料利用率肘论，從普通模鍛的40%~60%利用率增加到95%以上。如英國生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)的粉鍛連桿抵思，其質(zhì)量僅為605g(普通模鍛件的毛坯下料質(zhì)量為1.2kg)悉砌。

　　模具壽命高

　　因粉末坯料的加熱溫度較低及在無氧化皮的情況下進(jìn)行鍛造，減少了對模具表面的摩擦焙句。更重要的是符晃，單位壓力僅是普通模鍛的1/3~1/4，甚至更低港摘，這對模具的受壓條件大為改善绒双，故其模具壽命可提高10~20倍以上〔彼裕　

　　生產(chǎn)率高　　

　　如轎車發(fā)動機(jī)連桿的生產(chǎn)工藝还织，普通模鍛把加熱后的毛坯進(jìn)行多道制坯輥鍛，又在壓力機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛及終鍛主巍，然而再進(jìn)行切邊冠息，大、小頭沖孔孕索，熱校正及冷精壓等多道工序逛艰。而粉末鍛造首先是省去了切邊，大搞旭、小頭沖孔散怖，熱校正，冷精壓工序肄渗，大大提高了生產(chǎn)率镇眷。據(jù)資料報道咬最，一條粉末鍛造生產(chǎn)線的生產(chǎn)率已達(dá)15~30件/min∑樱　　

　　產(chǎn)品成本低　　

　　與普通模鍛加工方法相比丹诀，首先因?yàn)榧庸ぞ雀叨鄣模梢源蠓鹊毓?jié)省機(jī)械加工翁垂，提高材料利用率，對節(jié)省工時和降低成本有很大的經(jīng)濟(jì)成效港揉。因?yàn)樵牧戏勰┰诔杀局兴嫉谋壤^高减磷，生產(chǎn)中證明，越能節(jié)省機(jī)械加工的零件釆用粉末鍛造就越有利宰孙。也就是說氏赴，原來機(jī)械加工工時越多的零件，改為粉末鍛造后坚哲，在節(jié)省工時和降低成本方面就越能獲得更大的效果服酥。如某種型號轎車發(fā)動機(jī)的連桿，粉末鍛造的價格僅為普通模鍛的50%御欢≌曳簦　　

　　目前，粉末鍛造工藝方法已經(jīng)成熟升碱，作為一種精減工序踩林，減少公害和節(jié)約資源的合乎時代要求的技術(shù)，是一項跨世紀(jì)的先進(jìn)的高新技術(shù)是酣。

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