20世紀末研制成功的粉末鍛造工藝是一種先進的金屬塑性成形高新技術(shù)，它具有高質(zhì)量蒿褂、高精度潘拨、高效率、低消耗及低成本等優(yōu)點蹦魔，符合21世紀低碳激率、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)要求唐故，滿足現(xiàn)代轎車制造迅速發(fā)展的需要鉴吞。

　　上世紀末，國外研制成功的新型金屬塑性成形工藝——粉末鍛造父系，先后鍛成汽車差速器行星齒輪和連桿鍛件摹椅，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椒蜜。以金屬粉末為原料梦啊，經(jīng)過預成形壓制，在保護氣氛中加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯，然后在壓力機上一次鍛造成形和實現(xiàn)無飛邊精密模鍛炼岖，獲得了與普通模鍛件相同密度耙钉，形狀復雜的精密鍛件。

　　它既有粉末冶金成形性能較好的優(yōu)點楔侣，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箱充，使粉末冶金和鍛造工藝在生產(chǎn)上取得了新的突破，是邊緣專業(yè)的學科尚憔，特別適宜大批量生產(chǎn)高強度镰吆、形狀復雜的結(jié)構(gòu)零件，因此在各工業(yè)領域中有較大的推廣意義跑慕。

　　粉末鍛造工藝流程

　　一般的粉末鍛造工藝流程如附圖所示万皿，即對經(jīng)過適當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，制成低密度的預成形件核行，并以此作為鍛造毛坯牢硅，在燒結(jié)后進行熱態(tài)鍛造。當預成形體中含有潤滑劑時芝雪，在燒結(jié)之前應增加潤滑劑脫除工序减余。燒結(jié)后如果冷卻了，必須在鍛造前再加熱惩系。在鍛造后的熱處理之前位岔，常常需要某種程度的機械加工。整個工藝過程中除短時間的鍛造外堡牡，全部加熱都在防氧化的保護氣氛內(nèi)進行抒抬。

　　粉末鍛造工藝的要求

　　生產(chǎn)實踐表明，要滿足技術(shù)上要求的粉末鍛件晤柄，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)和性能要求擦剑，選擇合適的低合金鋼粉，經(jīng)配料計算和準確稱取擒摸，置于混料機內(nèi)混和至分布均勻婉涌。

　　壓預成形坯

　　在壓制機上將粉料壓成預成形坯。對預成形坯的設計應合理兴氧，對其密度夏坝、質(zhì)量、質(zhì)量變化和尺寸要嚴格控制尿笔，以避免超負荷而損壞模具翁焦。

　　燒結(jié)

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

　　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行鍛造蚂青，以節(jié)約能源租江。二是在燒結(jié)體冷卻至室溫后，又重新加熱孝承，再進行鍛造献丑，此法的能源消耗相對增大。燒結(jié)體經(jīng)致密化閉式模鍛時侠姑，可將80%理論密度的燒結(jié)體鍛造直至接近100%理論密度创橄。必須指出，在鍛造變形中莽红，預成形坯的形狀設計要合理妥畏，以減少金屬的橫向流動及減輕對鍛模的磨損。

　　粉末鍛造工藝的優(yōu)點

　　從長期生產(chǎn)實踐看安吁，用粉末鍛造工藝代替普通模鍛醉蚁，有如下明顯的優(yōu)點：

　　成形性能高

　　由于粉體顆粒較細，倒入模具型腔時鬼店，象流體一樣充填型腔各處网棍，成形性能極高，所以各種形狀復雜的鍛件都能順利成形妇智。毛坯對零件的材料利用率已達100%滥玷，即不留任何的金屬加工余量以及敷料。

　　力學性能高如美國賽車連桿的疲勞強度從普通模鍛件σ﹦290MPa增加到粉末鍛件σ=340MPa巍棱，經(jīng)金相分析指出境愕，這是由于基體中晶粒較細，無偏析颁膊，且呈連續(xù)纖維方向的情況下等原因所致停楞。由此可見，粉末鍛件連桿零件的力學性能明顯超過了普通模鍛件撒殷。

　　鍛件精度高

　　由于鍛造的加熱溫度較低羔漂，且又在防氧化的保護氣氛中進行，沒有氧化皮杏县，故可以獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度的鍛件匹说，制件表面在高溫下受到模具型腔光滑表面的熨平，光澤戳橱。

　　材料利用率高

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

　　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行鍛造脱羡，減少了對模具表面的摩擦。更重要的是免都，單位壓力僅是普通模鍛的1/3~1/4锉罐，甚至更低，這對模具的受壓條件大為改善绕娘，故其模具壽命可提高10~20倍以上脓规。

　　生產(chǎn)率高

　　如轎車發(fā)動機連桿的生產(chǎn)工藝，普通模鍛把加熱后的毛坯進行多道制坯輥鍛险领，又在壓力機上進行預鍛及終鍛侨舆，然而再進行切邊，大舷暮、小頭沖孔态罪，熱校正及冷精壓等多道工序。而粉末鍛造首先是省去了切邊下面，大复颈、小頭沖孔，熱校正董翻，冷精壓工序圾董，大大提高了生產(chǎn)率。據(jù)資料報道桨挂，一條粉末鍛造生產(chǎn)線的生產(chǎn)率已達15~30件/min几谐。

　　產(chǎn)品成本低

　　與普通模鍛加工方法相比，首先因為加工精度高布布，可以大幅度地節(jié)省機械加工坊欢，提高材料利用率，對節(jié)省工時和降低成本有很大的經(jīng)濟成效鹃封。因為原材料粉末在成本中所占的比例較高甥归，生產(chǎn)中證明，越能節(jié)省機械加工的零件釆用粉末鍛造就越有利趟伺。也就是說卑保，原來機械加工工時越多的零件，改為粉末鍛造后酸疹，在節(jié)省工時和降低成本方面就越能獲得更大的效果天俺。如某種型號轎車發(fā)動機的連桿，粉末鍛造的價格僅為普通模鍛的50%雌芽。

　　目前授艰，粉末鍛造工藝方法已經(jīng)成熟辨嗽，作為一種精減工序，減少公害和節(jié)約資源的合乎時代要求的技術(shù)想诅，是一項跨世紀的先進的高新技術(shù)召庞。

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