| 索引号： 13566008/2015-00693 | 主题分类： 其他 | 发布机构： 宽城县工信局 |
| 成文日期： 2015-03-30 | 文件编号： | 有 效 性： 有效 |
中国粉末冶金的发展趋势
2015-03-30 00时00分浏览次数：
中国粉末冶金的发展趋势
粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
一、粉末冶金的特点
粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。
（一）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。
（二）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。
（三）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。
（四）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。
（五）可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而可以有效地降低生产的资源和能源消耗。
（六）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。我们常见的机加工刀具，五金磨具，很多就是粉末冶金技术制造的。
二、粉末冶金的生产过程
（一）生产粉末
粉末的生产过程包括粉末的制取、粉料的混合等步骤。为改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡胶或石蜡等增塑剂。
（二）压制成型
粉末在500-600MPa压力下，压成所需形状。
（三）烧结
在保护气氛的高温炉或真空炉中进行。烧结不同于金属熔化，烧结时至少有一种元素仍处于固态。烧结过程中粉末颗粒间通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化学过程，成为具有一定孔隙度的冶金产品。
（四）后处理
一般情况下，烧结好的制件可直接使用。但对于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件还要进行烧结后处理。后处理包括精压、滚压、挤压、淬火、表面淬火、浸油、及熔渗等。
三、粉末冶金材料的应用与分类
（一）应用
汽车、摩托车、纺织机械、工业缝纫机、电动工具、五金工具。电器.工程机械等各种粉末冶金（铁铜基）零件。
（二）分类
粉末冶金多孔材料、粉末冶金减摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金结构零件、粉末冶金工模具材料、和粉末冶金电磁材料和粉末冶金高温材料等。
四、我国粉末冶金的发展现状
我国粉末冶金行业已经经过了近10年的高速发展，但与国外的同行业仍存在以下几方面的差距：一是企业多，规模小，经济效益与国外企业相差很大；二是产品交叉，企业相互压价，竞争异常激烈；三是多数企业缺乏技术支持，研发能力落后，产品档次低，难以与国外竞争；四是再投入缺乏与困扰；五是工艺装备、配套设施落后；六是产品出口少，贸易渠道不畅。
五、粉末冶金产业发展前景
近年来，通过不断引进国外先进技术与自主开发创新相结合，中国粉末冶金产业和技术都呈现出高速发展的态势，是中国机械通用零部件行业中增长最快的行业之一，每年全国粉末冶金行业的产值以35%的速度递增。全球制造业正加速向中国转移，汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展，为粉末冶金行业带来了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。据悉，一辆汽车中，多至130种的零件可以用粉末冶金工艺生产，国外粉末冶金生产供应商主要是为汽车工业配套，其产值的90%来源于汽车工业;但是，国内汽车相关企业对粉末冶金工艺还比较生疏。未来我国汽车粉末冶金零件产品市场潜力将呈井喷增长。据资料显示，发达国家汽车制造业粉末冶金制品的用量占其粉末冶金制品总产量的绝大多数，如美国占90％，欧洲为80％，而我国目前尚不足40％。欧洲平均每辆汽车的粉末冶金制品使用量是14kg，日本为16kg，美国已达到19.5kg以上，预计未来几年可能达到22kg，而我国目前平均每辆汽车粉末冶金制品的用量却只有5kg左右。如果按年产500万辆车计算，我国全年汽车零件用钢铁粉末约2.5万吨左右，如果我国每辆汽车粉末冶金制品的用量达到欧洲水平，加上保有量汽车粉末冶金零件的更换，那么仅此一项的钢铁粉末就需要近10万吨，是当前粉末冶金总需求量的1.25倍。
另外，粉末冶金产业被国家列入优先发展和鼓励外商投资项目，发展前景广阔。
六、中国铁基粉末冶金行业的四大发展趋势
（一）提高铁基粉末冶金的密度，提高粉末冶金件对传统锻件的替代范围
当前，主流基粉末冶金的密度为7.2-7.4g/cm3，而我国技术最先进的东睦已经把其密度提高至7.6g/cm3，在此密度下，铁基粉末冶金已经替代汽车、机械等绝大多数连接件和部分功能件。在考虑在粉末冶金本身对材料的节省和本身的环保特征，理论上此类铁基粉末冶金件的下游空间可达至千亿元级别。
（二）进一步提高粉末冶金的一致性高、精度高、形状复杂等特点，为机械、汽车、家电等行业的产业结构升级服务
此类方向主要以减少机械重量、节约能源消耗、减少排放及将设备小型化、民用化为导向。如东睦股份研发的VVT 用粉末冶金件，在提高油燃烧的同时，更有效了降低汽车的尾气排放。
（三）进一步合金化，目标为轻量化和功能化
在铁基粉末中，混入铝、镁及稀土元素等合金粉末，可实现其超薄、轻量化等性能，可广泛地应用电子设备及可穿戴设备等与生活密切相关的领域中。
（四）提高粉末冶金件的电磁性，目标为对硅钢和铁氧体等材料的取代
以取向硅钢为例，硅钢的导电原理为加入硅等元素后，通过减少晶界等方式以降低铁损--特别是取向硅钢，在导向方向即为一个单一粗大的晶粒。相对于取向硅钢的一维导电方向，粉末冶金件可以实现任何方向的多维导电，即形成一件产品即为单一晶粒。当前此类技术已经在少数企业实现突破，若完全达到工业要求，其将广泛应用在变压器、电机、新能源汽车及包含机器人在内智能控制系统上。
