粉末冶金材料在摩托車上的應用

    粉末冶金材料是由幾種金屬粉末或金屬與非金屬粉末混合壓制成型，并經過燒結而獲得的材料。粉末冶金工業是一項頗具市場競爭力的無切削金屬加工方法。隨著技術的不斷進步，我國粉末冶金制品的產量將明顯增長。

1．鐵基粉末冶金件的應用前景
目前，國產摩托車平均每輛使用0．8～1．2kg粉末冶金零件，而國外則多達2～3．5 kg，兩者的差距反映出我國粉末冶金工業相對比較落后。但是，隨著我國摩托車工業邁向規模化生產，這一差距將很快縮小。預計到2010年，摩托車對高性能鐵基粉末冶金件的需求將達到萬噸，這無疑是發展我國粉末冶金工業的一次難得機遇。

2．提高鐵基粉末冶金零件性能的方法
基于安全和耐用等理由，對摩托車零部件的性能要求很高。因此，開發高性能粉末冶金材料特別是鐵基材料，是粉末冶金的發展方向和研究重點，其應用的擴展得益于其技術的不斷進步和日趨成熟。
(1)提高密度  傳統復壓復燒工藝生產的粉末冶金產品，可使密度達7．0～7．4g／cm3，物理和力學性能都大幅提高，但能耗大，成本高。
將銅或銅合金熔滲到鐵基材料的孔隙中，可使孔隙度超過10％的結構零件孔隙度減小至5％～8％，提高力學性能。
采用粉末熱鍛，加熱粉末冶金燒結坯，模鍛成結構零件，相對于鋼坯密度可達98％以上，晶粒小且均勻，提高強度、韌性和表面硬度。
(2)合金化  對于不同碳含量的鐵基粉末材料，加入合金元素可活化燒結、球化孔隙、固溶強化細化晶粒，加入Cu、Ni、Mo、Cr、Mn、和V，可提高強度、硬度和淬透性，Cu還有活化燒結和調節燒結收
(3)熱處理  熱處理是改善鐵基粉末冶金零件使用性能、提高強度、硬度、耐磨性和抗蝕性的有效方法之一。鐵基粉末冶金制品只有經過熱處理才能充分發揮合金化的作用。在壓制成形、燒結后可以進行淬火、回火、時效處理和化學表面改性處理。
鐵基粉末冶金材料常用的化學表面改性處理有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硫和滲金屬等，通過表面改性處理可提高材料的耐磨性和耐腐蝕性。化學表面改性處理一般*滲碳(碳氮共滲)處理。

3．鐵基粉末冶金件的應用
一般要求粉末冶金結構件的密度在6．8g／cm3以上，有些甚至高達7．6g／cm3。而溫壓成形正好是生產此范圍密度零件的工藝。溫壓工藝是在傳統粉末冶金工藝基礎上的改進。工藝過程是將混有溫壓專用潤滑劑和粘結劑的粉末加熱到130~155℃，然后在加熱到上述溫度的模具里壓制成形。與傳統工藝相比，溫壓成形的壓坯密度約有0.15～0.30g／cm3的增幅，對于提高粉末冶金制品的性能特別是力學性能具有重要作用。可以利用溫壓技術只需較小成形壓力的優點開發需求量大且較小規格的摩托車零件。也可利用溫壓成形零件具有較高力學性能的優勢，在免除能耗較大的熱處理等后續工序的基礎上，生產強度大、精度高的粉末冶金件，以增強摩托車零件的競爭力。
盡管未來摩托車用粉末冶金件需求量大增，但在國內推廣溫壓技術還有不少困難，除少數擁有雄厚財力和技術實力的大型粉末冶金廠外，一般生產廠不太可能投入大量資金進口昂貴的溫壓設備和專用粉末，因此溫壓技術的國產化非常重要。目前我國溫壓專用粉末尚未批量生產，如果完全依賴進口，不但成本昂貴，而且還將制約粉末冶金產品的自主開發。因此，大批量生產壓縮性能優良和質量穩定的鐵粉和預合金粉末，并研制適合我國國情的溫壓專用粉末加熱裝置乃是當務之急。   

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