铁基粉末冶金结构零件的生产工艺

连云港东睦新材料有限公司成立于2011年，注册资金15000万，主要生产汽车领域和家电领域的粉末冶金件，每天在车间看着忙碌压机到成品的发出，难免会对生产工艺产生好奇，下面讲解一下在连云港东睦车间看到的制作流程。

在讲解之前先了解一下粉末冶金的有几种工艺和适应的领域，粉末冶金主要有四大工艺，分别为传统法、金属注射成型（MIM）、金属添加剂制造（MAM）、等静压（IP）。粉末冶金技术已经存在超过 100 年，技术相当成熟且应用下游广泛，主要用于汽车行业、 工业电动机/控制系统、液压器；娱乐、手工工具；家用电器；硬件和商业设备等方面。其中汽车行业占据主导地位， 占比约为 70%。

1.混合

原料为铁基粉末，第一道工序就是混料，一般都要将不同的金属材料进行混合，例如铁粉、铜粉、碳、石墨粉、镍、锰等混合到需要的生产要求，即使就单单雾化粉就满足条件的零部件，在压制前也要混合润滑剂，混合的目的就是方各个金属成分和润滑剂分布均匀。下面附有连云港东睦现场拍摄的混料机器。

最常用的是双锥形混料机，其两个锥体由位于中间的一个短圆筒联结在一起。

V形混料机中两个圆筒基本相互垂直地联结成V形。V形混料机中混合粉的流动方式混合的关键因素在于：装粉量占机器的60%，保持原料流动状态，在混合的任何阶段，粉末都不能在空气中自由落下，因为这会导致不同粒度粉末的偏聚。

2.压制

第二道工序就是压制，用一个或几个模冲将阴模中的粉末颗粒压缩在一起。如果阴模和模冲是仿形的，则得到的粉末压坯就具有最终零件的几何形状特征。对于大多数实际应用，压坯在烧结之前强度低，不能直接使用，但是，压制这一重要工序不仅制成了零件的几何形状，还将影响零件的烧结、零件的最终强度以及压坯尺寸在烧结过程中是否发生明显变化。鉴于上述原因，以及为了理解压制工艺的一些局限性，因此学习压制是很重要的。

金属粉末在刚性模具中在较慢速度下的单轴向压制，即作用在粉末体上的压力是由上模

冲，或者是由上、下模冲同时施加的，这称为常规压制。常规压制是一种广泛使用的粉末固

结方法。图为连云港东睦压制车间。

配置29台压机，吨位覆盖40T—600T

日本进口粉末冶金专用成型压机： 600T一台、 500T压机二台、 200T压机三台、

210T压机二台， 100T一台、 60T一台；

国产压机500吨二台， 300吨一台， 260吨8台、 70T一台、 60T二台、 50T一

台、 40T二台。

3.烧结

粉末冶金烧结炉与其他冶金炉不同，它必须带有保护气氛或为真空炉，对于炉温控制很重要，目的是在烧结过程中粉末颗粒要发生相互流动、扩散、熔解、再结晶等物理化学过程，使粉末冶金体进一步致密，消除其中的部分或全部孔隙，使压坯或松装粉末体进一步结合起来，以提高强度及其他性能。图为连云港东睦烧结现场车间，配置有6台烧结炉子，24寸美国进口快速脱腊网带炉一台、24寸国产网带炉四台、18寸日本进口网带炉一台。

4.精整

因为粉末成形时，由于粉末颗粒之间的摩擦以及粉末颗粒与模壁之间的摩擦，均阻碍其对阴模型腔的充填，影响压坯密度分布的均匀性。如果压坯密度分布不均匀，烧结时将引起很大的应力，使零件呈现不均匀收缩、扭曲、甚至裂纹。

粉末冶金整形，就是把粉末冶金烧结体再次放入模具内压缩，从而得到所定的尺寸、形状。烧结后的产品从尺寸和形状上发生了变化，达不到图纸所要求的尺寸和形状，为了矫正尺寸和变形，有必要把烧结体再次放入模筒里进行整形。精整过的粉末冶金零件会更规矩，尺寸公差会更好，表面光洁度也会得到改善。图为连云港东睦整形车间，配有日本进口整形压机 600T一台、国产整形压机800T一台，630T二台、 400吨一台、 300T一台、 315T六台、 200T一台， 150T一台。 60吨二台， 25吨3台， ABB机器人11台

接下来就是产品的后序处理。烧结后的处理，可以根据产品要求不同，采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外，近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工，取得较理想的效果，下面是几张连云港东睦机加工车间图。