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1、目录 粉末冶金工艺流程 原料及选用标准 如何依据图纸编制工艺流程 粉末冶金产品设计应避免的问题 1.1 粉末冶金工艺流程 原料 常温成形 成形温压成形 一般铜系烧结 烧结一般铁系烧结 高温烧结 后处理 油浸油浸油浸 原料 常温成形 成形温压成形 一般铜系烧结 烧结一般铁系烧结 高温烧结 后处理 油浸油浸油浸热处理蒸汽处理热处理蒸汽处理 出货出货精整机加工精整机加工油浸油浸 洗净洗净出货出货 油浸油浸 出货出货 油浸油浸 洗净洗净出货出货 油浸油浸 出货出货 1.2 后处理的选用依据 后处理的选用：根据客户图面要求；根据产品的使用 要求。 1. 提高产品强度： 1.1 热处理：适用于综合机械性能
2、要求较高的产品，硬度 一般可以达到HRC25以上（Hv0.2 450以上）。产品一般是 承受较大载荷的齿轮及一些耐磨性较高的产品。 1.2 蒸汽处理：适用于综合机械性能要求中等的产品，硬 度一般可达到HRB70以上。此工艺在产品表面形成致密的 氧化膜保护层，耐磨性能较好。产品一般是压缩机的阀板 及电动工具类的压板。 2. 提高产品尺寸精度： 2.1 精整：适用于一些齿形精度较高或尺寸精度较高但 不需要机加工的产品。此工艺受产品结构的影响较 大， 同时产品后工程一般不建议进行热处理。产品一般是 含油轴承，连杆，高精度直齿轮。 2.2 机加工：包括车削，磨削，铣削，钻孔，攻牙 等，一般根据产品的精
3、度及结构选用。 3. 其他后处理工艺： 3.1 去除产品毛边：振动研磨；喷砂；刷毛边等。 3.2 产品表面处理：高频处理等。 2.原料 2.1原料类型 目前pyc常用的原料标准主要有两种： SMF系列和MPIF标准 SMF 系 列 为 日 本 标 准 ， 常 用 的 有 SMF5030，5040，4030，4040 MPIF标准为美国标准，常用的有 FC0205，FD0205 不锈钢粉：304及316（Mo含量较高） 2.2选用方法 2.21对于支架，连杆，轴承板，偏心轮以 及配重块等，一般选用SMF40系列（对 应MPIF FC系列）。 优点：成形性好，价格低，烧结硬度低 整形容易 缺点：一
4、般变化率大，非整形的产品尺 寸相对不易控制 2.22对于轴套，隔套等定位零件，SMF40和SMF50系列 （对应MPIF FC和FN系列）均可，视其功能及工作要 求选用 对于荷重齿轮，链轮，凸轮和棘轮，推荐选用SMF50 系列其中的镍和钼均可起到提高强度和淬透性的作用 对于要求耐磨和高强度的产品，可以采用温压成形工 艺，并可采用高温烧结来提高密度与强度 优点：可以一次性做到7.2G/CC以上的密度 缺点；生产成本较高 3.1 如何根据图纸编制开发工艺 3. 1. 1. 例 1 上 一 下 一 型 压制方向 3.1.2：选材：依据图纸要求选用 FD-0205 3.1.3：工艺制定：成形及烧结是粉
5、末冶金产 品必备工艺；后处理：提高强度，根据硬 度要求Hv(0.2)450-700选用热处理工艺提高 精度：因直径110.01公差太严，需采用机 加工工艺；齿形精度要求较高：采用精整工 艺。 3.1.4：总上所述：产品的完整工艺为：成形 烧结一次油浸精整洗净热处理 机加工洗净普通油浸包装 3.1.6 成形工艺 成形工艺是粉冶工艺设计第一步，也是至关重 要的一步。根据成形过程中是否对模具及粉末 进行加热可分为：常温成形（压制出来的生 胚密度在5.8-7.0之间；温压成形（压制出来 的生胚密度在7.0-7.35之间），一般来说粉末 冶金产品的机械性能随生胚的密度提高而提高。 成形需要用到的设备有：
6、成形机台；模 具； 成形过程中需监控的项目有：轴向尺寸（即全 长，段长）；密度等。 成形机台吨位越大，所 能成形的产品也越大。 成形模具 下冲 芯棒 上冲 中模 模具组立上冲中模 下冲芯棒 成形三步曲之：充填状态 将粉末充填在模腔中 成形三步曲之：压制状态 上冲进入中模将粉末压制成生胚 成形三步曲之：脱模状态 上冲复位，中模下移，生胚脱出模腔 半自动收料装置 成形生胚暂置台车 3.1.7. 烧结 烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终 产品的性能起着决定性作用，因为由烧结造成的废品是无法 通过以后的工序挽救的；相反，烧结前的工序中的某些缺 陷，在一定的范围内可以通过
7、烧结工艺的调整，例如适当改 变温度，调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯，加热到低于其中基本成分的熔点温 度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结 果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加。在烧结过 程中发生一系列物理和化学的变化，把粉末颗粒的聚集体变 成为晶粒的聚结体，从而获得具有所需物理，机械性能的制 品或材料。烧结时，除了粉末颗粒联结外，还可能发生致密 化，合金化，热处理，联接等作用。人们一般还把金属粉末 烧结过程分类为：1、单相粉末（纯金属、古熔体或金属化 合物）烧结；2、多相粉末（金属金属或金属非金属） 固相烧结；3、多相粉末液相烧结；4、熔浸。 3
8、.1.7.1: 按烧结温度的不同，扬保目前有三种烧结炉： R炉：主要烧结Cu系产品，烧结温度一般为890，烧结 时间，从产品入炉到烧结结束大概2.5-3H之间； J炉：主要烧结Fe系产品，烧结温度一般为1120，烧结 时间，从产品入炉到烧结结束大概3.5-4H之间； T炉：又称高温炉，主要烧结不锈钢产品及一些高性能的 Fe基产品，烧结温度一般为1250，烧结时间，从产品入炉 到烧结结束大概10H左右。 3.1.7.2: 扬保目前的烧结保护气氛一般有两种：AX气氛， 分解氨是由液氨气化在催化剂作用下加热，分解得到的含氢 气75%，氮气25%的混合气。其化学反应为2NH33H2+N2 22千卡 液
9、氨分解工艺流程为： 氨分解气液氨瓶分解炉冷却器净化系统 减压气化 Rx气氛：是一种相对便宜的烧结气氛，可在特殊发生器 中，使用催化剂，通过不完全燃烧燃料瓦斯气与空气的混合 气而产生。通常的燃气是甲烷（CH4),炳烷（C3H8）或天然 气，燃烧产品含有：H2，H2O，CO，CO2，N2或CH4。 3.1.7.3：烧结过程需用到的设备有：烧结炉；网盘。 3.1.7.4： 烧结过程需监控的项目有：径向尺寸；硬度等。 烧结炉 烧结产品入炉 烧结网盘成形生胚 烧结入炉 烧结品出炉 烧结品装箱 3.1.7.8：精整 精整：可得到高尺寸精度，可补尝烧结中出现的挠曲或其 他尺寸缺陷。一般密度可提高0-5%。
10、精整设备包括：加工机，精整模具。 精整过程需监控的项目有：轴向尺寸，径向尺寸等。 精整模组立 上冲中模下冲芯棒 产品定位上冲中模产品 3.1.7.9：热处理 热处理有助于提高结构件的耐磨性，提高机械性能，特别 是提高疲劳强度。粉末冶金件常用的热处理有渗碳及碳氮 共渗两种。 热处理：表面淬火：奥氏体化：在非脱碳气氛中，部 件加热到高于A3（相界线GS）50的温度并保持在这一温 度下。淬火：由奥氏体化温度，或由稍低一点的温度但 仍高于A3的温度，将部件淬入油中，由此奥氏体转变为硬 而脆的马氏体。回火：为消除奥氏体转变为马氏体引起 的高内应力，部件在150 与550 之间的温度下进行回火。 可以降低
11、脆性，提高韧性。 硬化层深度：自表面到平均显微硬度降到550MHV0.1地方 的距离。粉末冶金件由于显微孔隙的存在，有利渗碳气氛 的流入，导致硬化层较一般钢件深（扬保一般在0.8MM以 上） 另粉末冶金件的显微结构通常不如传统钢件那样均匀，因此 在淬火表面以下任何给定距离，烧结钢件的显微硬度值比传 统钢要分散的多。有时测试锥打在马氏体基体中分散的铁素 体，残留奥氏体或珠光体的软点上或孔隙上，测量会有很大 的偏差。扬保一般热处理产品的显微硬度可控制在HV（0.2） 500-700之间。宏观硬度控制在HRC28MIN。 热处理设备 3.1.7.10检测 检测方法 对于齿轮类的产品PYC在强度和精 度方面均会做检测。 强度方面主要以齿抗来衡量齿轮的 机械性能， 在精度方面PYC可以通过对齿轮的Ff， F，FP，fp，Fi” ， fi”，Fr的检测来评定齿 轮的精度等级。 图示为10T 抗压机，可用来测试齿抗 检测器具 齿形测定仪：主要用来检测齿轮的Ff，F， FP，fp。