粉末冶金材料在摩托车上的应用

    粉末冶金材料是由几种金属粉末或金属与非金属粉末混合压制成型，并经过烧结而获得的材料。粉末冶金工业是一项颇具市场竞争力的无切削金属加工方法。随着技术的不断进步，我国粉末冶金制品的产量将明显增长。

1．铁基粉末冶金件的应用前景
目前，国产摩托车平均每辆使用0．8～1．2kg粉末冶金零件，而国外则多达2～3．5 kg，两者的差距反映出我国粉末冶金工业相对比较落后。但是，随着我国摩托车工业迈向规模化生产，这一差距将很快缩小。预计到2010年，摩托车对高性能铁基粉末冶金件的需求将达到万吨，这无疑是发展我国粉末冶金工业的一次难得机遇。

2．提高铁基粉末冶金零件性能的方法
基于安全和耐用等理由，对摩托车零部件的性能要求很高。因此，开发高性能粉末冶金材料特别是铁基材料，是粉末冶金的发展方向和研究重点，其应用的扩展得益于其技术的不断进步和日趋成熟。
(1)提高密度  传统复压复烧工艺生产的粉末冶金产品，可使密度达7．0～7．4g／cm3，物理和力学性能都大幅提高，但能耗大，成本高。
将铜或铜合金熔渗到铁基材料的孔隙中，可使孔隙度超过10％的结构零件孔隙度减小至5％～8％，提高力学性能。
采用粉末热锻，加热粉末冶金烧结坯，模锻成结构零件，相对于钢坯密度可达98％以上，晶粒小且均匀，提高强度、韧性和表面硬度。
(2)合金化  对于不同碳含量的铁基粉末材料，加入合金元素可活化烧结、球化孔隙、固溶强化细化晶粒，加入Cu、Ni、Mo、Cr、Mn、和V，可提高强度、硬度和淬透性，Cu还有活化烧结和调节烧结收
(3)热处理  热处理是改善铁基粉末冶金零件使用性能、提高强度、硬度、耐磨性和抗蚀性的有效方法之一。铁基粉末冶金制品只有经过热处理才能充分发挥合金化的作用。在压制成形、烧结后可以进行淬火、回火、时效处理和化学表面改性处理。
铁基粉末冶金材料常用的化学表面改性处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫和渗金属等，通过表面改性处理可提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。化学表面改性处理一般*渗碳(碳氮共渗)处理。

3．铁基粉末冶金件的应用
一般要求粉末冶金结构件的密度在6．8g／cm3以上，有些甚至高达7．6g／cm3。而温压成形正好是生产此范围密度零件的工艺。温压工艺是在传统粉末冶金工艺基础上的改进。工艺过程是将混有温压专用润滑剂和粘结剂的粉末加热到130~155℃，然后在加热到上述温度的模具里压制成形。与传统工艺相比，温压成形的压坯密度约有0.15～0.30g／cm3的增幅，对于提高粉末冶金制品的性能特别是力学性能具有重要作用。可以利用温压技术只需较小成形压力的优点开发需求量大且较小规格的摩托车零件。也可利用温压成形零件具有较高力学性能的优势，在免除能耗较大的热处理等后续工序的基础上，生产强度大、精度高的粉末冶金件，以增强摩托车零件的竞争力。
尽管未来摩托车用粉末冶金件需求量大增，但在国内推广温压技术还有不少困难，除少数拥有雄厚财力和技术实力的大型粉末冶金厂外，一般生产厂不太可能投入大量资金进口昂贵的温压设备和专用粉末，因此温压技术的国产化非常重要。目前我国温压专用粉末尚未批量生产，如果完全依赖进口，不但成本昂贵，而且还将制约粉末冶金产品的自主开发。因此，大批量生产压缩性能优良和质量稳定的铁粉和预合金粉末，并研制适合我国国情的温压专用粉末加热装置乃是当务之急。