粉末冶金的应用范文

粉末冶金的应用篇1

关键词：高强度，铁基粉末冶金材料，应用

 

在模具设计前，必须进行粉末冶金制品的形状设计。制品压坯的形状设计是保证产品使用要求的情况下，从压制过程(装粉、压制、脱模)、模具寿命、压坯质量等方面来考虑，并对制品图线形状作适当的修正。本文是将电动工具中原有的钢制齿轮(材料为40Cr)用粉末冶金材料代替，并针对以下内容进行了二次设计：(1) 在原有钢制齿轮齿形的基础上对粉末冶金齿轮的齿形齿廓进行二次设计；(2) 对实际啮合的粉末冶金烧结齿轮的尺寸修正；(3) 粉末冶金齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度的理论校核。

1.齿形齿廓的选择和计算

选择齿轮材料应考虑如下要求：齿面应有足够的硬度，保证齿面抗点蚀、抗磨损、抗咬合和抗塑性变形的能力；轮齿芯部应有足够的强度和韧性，保证齿根抗弯曲能力。此外，还应具有良好的机械加工、热处理工艺性和经济性等要求。在齿轮传动机构的研究、设计和生产中，一般要满足以下两个基本要求：

1.传动平稳—在传动中保持瞬时传动比不变，冲击、振动和噪音尽量小。

2.承载能力大—在尺寸小、重量轻的前提下，要求轮齿的强度高、耐磨性好及寿命长。

由于螺旋锥齿轮与直齿锥齿轮相比，在使用上有如下优点：

1）增大了重迭系数。由于弧齿锥齿轮的齿线是曲线，在传动过程中至少有两个或两个以上的齿同时接触，重迭交替接触结果，减少了冲击，使传动平稳，降低了噪音；

2）由于螺旋角的关系，重迭系数增大，因而负荷比压降低，磨损较均匀，相应的增大了齿轮的负荷能力，增长了使用寿命；

3）可以实现大的传动比，小轮的齿数可以少至五齿；

4）可以调整刀盘半径，利用齿线曲率修正接触区；

5）可以进行齿面的研磨，以降低噪音、改善接触区和提高齿面光洁度；

6）在传动中产生的轴向推力较大，所以对轴承要求较高，在传动机构中需选用适当的轴承。

由于上述特点，所以螺旋齿锥齿轮常用于圆周速度较高，传动平稳和噪音较小的传动中。

通过和直齿锥齿轮的比较，本设计采用螺旋锥齿轮。计算采用的是等高齿锥齿轮，即从齿的大端到齿的小端齿高是一样的，这种齿轮的面角、根角和节角均相等。这样设计不仅减少了大部分的计算，而且对于模具的设计和压制来说更为有利。螺旋锥齿轮齿形参数直接影响齿轮的承载能力、轮齿刚度和传动的动态特性，各参数相互影响、相互制约，其选择的原则是：由各参数确定的齿形，应保证轮齿有较高的弯曲强度和接触强度，最好符合等强度的设计原则。轮齿在啮合时，要求传动平稳，无齿形干涉现象。齿形形状要力求简单以便于制造。

1.主、从动锥齿轮伞齿轮齿数的选择在选择齿数时，应尽量使相啮合的齿轮的齿数之间没有公约数，以便使齿轮在使用过程中各齿之间都能互相啮合，起到自动磨合的作用。同时，为了得到理想的齿面重叠系数，大小齿轮的齿数和应不小于40。

2.齿面宽F 的选择对于等高齿锥齿轮来说：在“奥利康”制等高齿锥齿轮上，由于其延伸外摆线的曲率变化比弧齿锥齿轮的圆弧齿线大，因此，齿面宽不宜过大。一般可取F=(0.25 ~ 0.30)A0，A0 为节锥距。

3.螺旋角β 的选择汽车主减速器锥齿轮的螺旋角多在βm=35~40°范围内。为了保证有较大的mF 使运转平稳、噪音低。依据经验选βm2=36°。

4.法向压力角α 的选择大压力角可以增加轮齿强度，减少齿轮不产生根切的最少齿数，但对于尺寸小的齿轮，大压力角使齿顶变尖及刀尖宽度过小，所以在轻负荷工作的齿轮中一般采用小压力角，可使齿轮运转平稳，噪音低。对于本设计中的“奥”制齿轮采用的齿面平均压力角α=17.5°。论文参考网。

5.齿顶高系数及顶隙系数齿顶高系数取ha*=1；顶隙系数C*=0.25。

2.实际啮合的粉末冶金烧结齿轮齿形的修正及校核

压坯密度对于提高和稳定烧结制品的强度与尺寸精度十分重要。为使压坯密度均匀，顺利脱模，结合齿轮设计的特点，对齿形以下几部分进行了改进：

a.为了增高齿的强度和降低噪声，同时考虑到实际当中齿形模冲加工的特点，对齿轮的齿顶和齿根的齿形进行了修正。

b.一般压制成形都是沿着压坯的轴向进行的。而制品中径向(横向)的孔、槽、健、螺纹和倒锥，通常是不能压制成形的，需要在烧结后用切削加工来完成的。论文参考网。但本齿轮的键槽是轴向的，并不影响压坯的脱模。

c.从节省原料和不影响安装的角度考虑，把原来的三个定位凹坑改成花键式，而且不影响脱模，且能节省原材料。

通过对改进后的齿形进行载荷计算和齿面接触强度的理论校核，结果说明所设计的齿形参数能够满足服役要求。

3.齿轮模拟台架试验

将上述材料的大齿轮，分别在100℃、200℃和250℃回火，硬度分别为HRC43~45、HRC38~40、HRC30~32；之后装机进行实验，对磨件为40Cr钢，硬度HRC48。台架试验记录结果：

第一套齿轮(硬度HRC43~45)：经装机试验当试验到1.5h时，出现声音异常，拆机检查，小齿轮打崩二个齿，但大齿轮完好；换上钢制的小齿轮，淬火硬度HRC42~43，经测试10h，机器正常，拆机检查，磨损正常，即进行第二个项目测试 (空载实验) 55h，拆机检查，一切磨损正常，(其中换了一个转子，碳刷3副)；之后进行模拟实验，运转到10.5h时，机器冒烟，烧机，停止测试，拆机检查发现，前轴承爆裂，定转子烧毁，大齿轮打崩一个齿，小齿轮磨损比大齿轮严重。经分析原因：大齿轮打崩是因为前轴承爆裂，而造成转子乱跳而产生的，是意外发生的现象，并非齿轮强度问题所造成的，所以其材料可以继续试验。

第二套齿轮(大齿轮硬度HRC38，小齿轮HRC42(材料 40Cr)：进行模拟试验运转16h时转子烧毁，拆机检查，齿轮磨损正常，换转子继续进行，运转26.5h时电机烧毁拆机检查，齿轮磨损正常。换电机继续进行，运转7.5h时电机烧毁拆机检查，齿轮磨损正常。再换电机继续进行运转12h时电机烧毁拆机检查，齿轮磨损正常。换电机继续进行，运转17h时电机烧毁，拆机检查，齿轮磨损正常。论文参考网。再换电机继续进行，运转15h电机烧毁，拆机检查，齿轮磨损正常。停止试验。

第三套齿轮(硬度HRC30~32，小齿轮HRC35，大小齿轮均为粉末冶金材料)：经装机试验，通过工况测试，磨损正常；第二个项目测试 (空载实验) 30h时，大齿轮小齿轮磨损严重，停止测试。结论：硬度太低而造成磨损。在本测试条件下，渗碳烧结齿轮材料耐磨性优于意大利和40Cr材料；在本测试条件下，改进后齿形传动平稳，降低噪音；由此可以认为，本课题研制的新材料和完成的齿轮齿形设计能满足电动工具的使用要求。

【参考文献】

[1]李华彬,何安西,曹雷,扬健,李学荣.Cu/Fe复合粉的性能及应用研究[J].四川有色金属, 2005,(01).

[2]程继贵,夏永红,王华林,徐卫兵.聚苯乙烯/铜粉温压成型的研究[J].工程塑料应用,2000,(06).

 

粉末冶金的应用篇2

关键词：粉末冶金 生产工艺 粉末冶金高速钢 粉末注射成形

中图分类号：TF12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0098-02

粉末冶金具有高效节能、节省材料、保护环境以及能够进行金属成形的批量生产等特点。而粉末冶金的工艺步骤主要是先制取粉末，然后将粉末原料的配量进行混合，最后将其成形并凝固。粉末冶金可以根据材料所具有的性能要求以及零件所需使用的性能要求，在一定的范围当中对材料的成分进行混合[1]。粉末冶金产业当中所制造生产出来的产品基本上都铁基方面的机械零件。根据粉末冶金工艺的工艺特点来看，粉末冶金还可以将其制成高熔点的金属，就比如钨和钼这两种高熔点金属，同时也可制成金属陶瓷的材料，像一些质地坚硬的合金以及一些高温材料。还有多孔材料、假合金、过滤材料、摩擦材料等一系列的材料，这些材料的生产和制造只能够使用粉末冶金的工艺来进行制备和生产，因此粉末冶金工艺完全具有跨越传统冶金工艺的可能性。在粉末冶金高速工具钢和粉末注射成型这两大冶金工艺发展最为突出。

1 粉末冶金高速钢

粉末冶金新工艺，气雾化的高速钢粉末颗粒进行冷却的速度通常都比较高，而且这些高速钢的粉末颗粒当中也已经不存在偏析的粉末用热情况，和铸锻形成的高速钢相比，具有无偏析、颗粒小、分布均匀；热加工方面的性能较好；可磨性较高；在热处理方面变形比较小；力学性能优异；提升了刀具切削的寿命，真正扩大了其使用的领域和范围等一系列优质的性能。对粉末冶金高速钢的研究最早起始于20世纪70年代的美国和瑞典的两家著名工业工厂，当时的主要工艺路线使用的是气雾化制粉以及热等静压等相关的技术。如今粉末高速钢的产量已经占据铸锻高速钢全部产量的10%～15%，国外目前所拥有的，具有代表性的粉末冶金高速钢的生产企业至少有5家，主要有美国、乌克兰、瑞典、法国、奥地利以及日本等国，其中美国在高速钢方面的用量以及远远的超出了普通容量的高速钢[2]。如今，国外工业企业内的粉末冶金高速钢的产量发展以及达到了第三代的技术水平，此前第一代为20世纪70年代美国和瑞典内的两家企业所投入生产的高速工具钢，而第二代则为1994年，法国高速钢公司以及瑞典的工业企业改进了制备气雾化前钢液的熔炼工艺，这种改进工艺所生产出的产品即为第二代。第三代就是2000年，由Bohler-Uddeholm集团，进行全线投产，且质量比起第二代还有所加强的高速钢。在对生产线的钢熔炼工艺方面，对喷粉设备加以改进，同时对由氮气雾化后的粉末颗粒的尺寸进行细化。正是粉末颗粒尺寸的细化，促使第三代的高速钢在抗弯强度方面比起第二代还要提高到20%以上。所以，第三代的高速钢在生产工艺方面主要是以微小纯净为主。

2 粉末冶金工具钢

2.1 高钒冷作模具钢

这种钢的类型主要是利用粉末冶金的工艺特点来对冷作工具钢进行开发，其中最主要的区别就是增加合金当的钒含量来提升合金的耐磨性，而第一个被作为高性能耐磨钢材的是CPM 10V，这一类型的钢材在CPM系列的粉末冶金高钒冷作模具钢当中是一种最具代表性的钢材。在Crucible 集团当中也逐渐形成了含钒高达1%～18%的耐磨工具钢[3]。这类性能较高的工具钢开始广泛的应用于冷作冲头以及在模具方面，主要适用于耐磨损的方面。由北京安泰科技公司研发的AHP9VNb2在成本方面对比Microclean K390要低很多，不过在硬度上却和AHP10V相差不多，而抗弯性却提高了10%左右。

2.2 耐蚀耐磨工具钢

在众多制造操作当中，通常工具和其耐磨的部件在承受运动部件或者是其他的一些工作介质的研磨颗粒的接触而出现的磨损情况，一般很容易受到潮湿、酸或者是其他的一些腐蚀性的作用等。所以，针对这些工作就需要研发出一些高性能的耐磨耐蚀的粉末冶金工具钢。

如表1所示，粉末冶金耐磨耐蚀材料含有约14%～24%Cr，约3%～15%V，约1%～3%Mo，这些材料总和大约117%～3175%C。

2.3 粉末冶金易切削工具钢

粉末冶金的发展主要是为了能够有效的提高工具模材料的可磨削性能，以及降低工具模在加工方面的成本。通常需要采用添加硫含量的形式来对可磨削性能进行提升，不过如果采用的是传统的铸锻生产法的话，则较高的硫就可能会增加材料的热脆，促使其韧性开始下降的风险出现，针对这些问题，只需使用粉末冶金工艺就能获得很好的解决。

3 粉末注射成型的发展

3.1 粉末注射成型的发展现状

技术注射所生产出的元器件通常应用的领域范围比较广，像在IT、医疗、机械汽车以及通信方面等，都对这类元器件有所应用。这个不同于MIM在市场产品当中的份额是因地域而异，其中汽车行业在欧洲方面的市场份额大约占据着50%以上，形成了一种主导性的地位，而在北美洲地域应用占据主导的行业则是医疗以及牙科方面的应用。通过对这些资料的分析，可以看出在汽车方面的应用在往后必将有着相当可观的增长值，主要是在PIM高温汽油和柴油引擎的涡轮减压器等方面。

3.2 粉末微注射成形新工艺

随着工业技术的不断发展，全球对于精细及结构复杂的零部件需求越来越大，因此粉末微注射技术开始推出，其所制备出来的微型零件的质量几乎以毫克来进行统计，同时还保留了传统方面的PIM，所以粉末微注射技术有着批量生产精细复杂形状的微型零部件的重要潜力。而微注射技术的主要应用领域具体有：（1）化学工具，粉末微注射技术在微化学当中主要制备出作用于微反应器、混合器以及交换器等微流体的装置等[4]。（2）在医学方面的应用，在医学上主要是用于制备微型的人骨结构、微型的外科仪器组件以及牙科微型元件等等医疗方面的器具。（3）共注射成型方面，可用于共注射成形领域。可以将磁性材料和非磁性材料以及硬性、软性材料、导电和绝缘材料等有效的结合起来。（4）微型零部件，主要是一些微型的机械零件，像一些小齿轮、叶轮或者是拉伸部件等。

4 结语

综上所述，粉末冶金生产工艺的发展主要分为粉末冶金高速工具钢和粉末注射成型这两大冶金工艺发展类别，这两种冶金工艺发展类型经过多年的探索和研究，如今已经趋于完善，并广泛的运用在各个行业领域当中。

参考文献

[1] 任朋立.浅析粉末冶金材料及冶金技术的发展[J].新材料产业，2014（9）：17-20.

[2] 徐坚，王文焱，张豪胤，等.元素Cr对粉末冶金Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响[J].粉末冶金工业，2014（6）：11-15.

[3] 皮自强，路新，贾成厂，等.喷射成形高速钢的研究进展[J].粉末冶金技术，2013（5）：379-384.

粉末冶金的应用篇3

英文名称：Powder Metallurgy Technology

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国机械工程学会粉末冶金分会;中国金属学会粉末冶金分会;中国有色金属学会粉末冶金及金属陶瓷学术委员会

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-3784

国内刊号：11-1974/TF

邮发代号：82-642

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1982

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

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粉末冶金的应用篇4

关键词 TiAl基合金；粉末冶金；力学性能

中图分类号TF12 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0045-02

0 引言

作为高温结构材料，TiAl基合金正受到业内界人士的越来越高度关注，良好的抗氧化性能，低密度，耐高温性能等，让其比之镍基合金和钛基合金更具优越性[1]，因此成为航空，国防，军工等高科技领域极具吸引力的材料。然而，室温塑性低，高温屈服应力高和加工成形性差等，使得TiAl合金广泛应用受到严重的制约。因此，研究和开发针对TiAl合金合理高效的制备与成形技术，是科技工作者的一个重要课题。常规制备TiAl基合金的方法主要有粉末冶金，铸造，铸锭冶金等。其中粉末冶金方法有其显著独特优点：克服了铸造缺陷，如疏松缩孔等；加入合金元素来制备复合材料变得容易；材料成分均匀，显微组织细小，力学性能优异；复杂零件易于实现近净成形。

1 预合金粉末制备工艺

采用预合金粉末成型工艺制备TiAl基合金首先要制备γ-TiAl预合金粉末，之后经过模压成型与烧结反应而制得所需制件的工艺。此工艺的成本有些昂贵，因为，Ti熔点高且活性比较大，需要在制备过程中严格控制工艺，故难度也较大。现阶段，发展出来很多方法制备γ-TiAl预合金粉，其中主要被采用的有：雾化法、机械合金化法（MA）、自蔓延高温合成法（SHS）等。此工艺所获材料其晶粒大小，相分布以及合金元素分布的均匀性与相应的锻件相比，都得到显著提高。用预合金法，德国姆波公司制造出大型客机连接臂，和直升机叶片连杆接头，产品相比于锻件，材料和成本分别节省40%和34%[2]。随后美国坩埚公司又开发出，可以制备全致密，形状复杂的钛合金近形产品的陶瓷模热等静压技术，使得合金材料的力学性能得到进一步提升。

2 元素粉末法

元素粉末法是对Ti、Al和Nb、Cr、Mo等外加元素预压成形，在高温下反应合成之后进行致密化来制备TiAl基合金材料的，制品组织细小、成分均匀。此法优点是成本比较低，工艺设备简单而且容易添加各种高熔点合金元素，通过均匀化混合和高温反应能避免成分偏析。元素粉末法制备TiAl基合金，已经得到了广泛研究，所制备出来的材料性能可与铸造TiAl基合金媲美。元素粉末法制备TiAl合金时Ti，Al元素会发生扩散反应，基本反应过程为[3]：6Ti+6Al4Ti+2TiAl3， 4Ti+2TiAl3Ti3Al+TiAl+2TiAl2，Ti3Al+2TiAl2+TiAl 6TiAl。

3 成型工艺

预合金粉末属硬脆粉末，不便直接模压成形，所以采用挤压方式进行成形。有冷挤压和热挤压两种方式。此工艺让粉末晶粒得到了细化，组织均匀性和粉末间的高温扩散能力得到提高。对于元素粉末挤压可以消除压坯膨胀开裂，而对于预合金粉末，挤压也提高了粉末变形能力。随着科技的进步，出现了很多新技术如：温压技术，流动温压技术，模壁技术，爆炸压制技术，高速压制技术等。这使得粉末冶金成形技术正向高性能化，高致密化方向发展。

4 烧结反应工艺

以下是对目前出现的几种TiAl合金粉末冶金烧结工艺简单介绍。

4. 1热压和热等静压

热压和热等静压是目前两种很可行的制备钛铝基合金的工艺。在压制的过程粉末的受力比较均匀，所得制件的致密度很高，力学性能很优异。经文献和实践所知，在1100℃～1300℃，压力大于100MPa时，将雾化TiAl预合金粉末，直接进行热等静压效果为最好。刘咏等人用此热等静压的工艺方法所制得的钛铝基合金制件，致密度高，显微组织细小，结果很是成功[4]。

4.2 自蔓延高温合成工艺

自蔓延高温合成（也被称为燃烧合成方法），是利用化学反应过程所生成的热量和产生的高温，而使自身反应持续下去，进而获得所需材料或制品的方法。该工艺简单，高效节能，成本低且制品质量高，自问世后在世界范围内得到了广泛的研发与应用。其中开发出来的SHS制备粉体，烧结，致密化技术，能够制备出常规方法难以制备出的TiAl化合物，且产物形状复杂，致密度高，目前SHS粉末技术已成功应用与工业生产且技术越发成熟。

4.3 放电等离子烧结

放电等离子体烧结亦叫作等离子体活化烧结，最早源于20世纪30年代年美国人的脉冲电流烧结原理，但此快速烧结工艺真正发展成熟是90年代从日本开始的，此后才得到广泛的关注与研发。在装有粉末的模具上联通瞬间，断续，高能脉冲电流，粉末颗粒间就能产生等离子放电现象，产生的高活性离子化的电导气体，迅速消除粉末粒表面的杂质和气体， 并加快粉末的净、活、均化等效应[5]。SPS艺有其独特优势：加热均匀，烧结温度低且升温速度快，产品组织细小均匀且致密度高。研究表明，用MA技术与SPS技术结合制备出的TiAl合金，组织均匀，性能优良。

4.4 粉末注射成形工艺

此技术是把塑料注射成形工艺和传统粉末冶金技术相互结合，而发展成为一种新型的近净成形的工艺。主要步骤为：混合粉末与粘结剂，注射成形，脱模，烧结。此工艺制备的制件致密度高，组织均匀，性能优越，能够制备质量要求高且精密复杂的制品，而且成本低，自动化程度高，材料利用率几近百分百。因此该工艺在国际上很热门，很受欢迎。采用PIM工艺制备出的TiAl合金组织细小均匀，相对密度高，性能优良，而且成本与传统工艺比大大降低，当然此方面的研究还有广阔空间。

5 粉末冶金TiAl基合金的力学性能

作为高温结构材料，TiAl合金因为低的密度，高强度系数，良好的抗氧化性能和抗蠕变性能等，而备受关注与欢迎。然而因低室温延展性，难加工性，使其被广泛应用受到制约[6]。如何使其强度和延展性相平衡是一个很大挑战，有关此方面的研究工作一直在进行。研究表明，TiAl合金中增加Nb能改善TiAl合金高温抗氧化性能，适量Cr可以提高延性，B可以细化晶粒， 提高抗蠕变性能。经过不断地改进和完善，粉末冶金TiAl合金的一些力学性能已得到了显著的提高。近期研究发现，合金添加Mo，V和Ag能改善显微组织，在1350度烧结能提高其致密度能达到96%，而抗压缩强度可达到1782MPa。然而，孔隙的难以彻底消除，间隙元素难于控制等问题，还需要不断地克服。

6 结论

TiAl合金因其独特的性能在军工，航空等高技术产业占有重要地位，采用粉末冶金工艺制备TiAl基合金，优势明显，能够制备得精密度很高的制件。在TiAl合金制备技术中，极富吸引力，进而脱颖而出。然而，粉末冶金法制备TiAl基合金技术并不是完美至极的，还有一些工作需要进一步研究和拓展：控制间隙元素和杂质的污染；合金元素的合理选择与添加，改善TiAl合金的性能；进一步完善致密化技术，让显微组织更加均匀细化，消除孔隙缺陷等；进一步研发让生产低成本，高效率，规模化，不但为军用而且为民所用，促进经济的发展。粉末冶金钛铝合金技术有其独特的优势和地位，若得到进一步改进和完善，对我国的经济发展，国力的提升，具有重大意义。

参考文献

[1]Q.Liu，P.Nash. The effect of Ruthenium addition on the microstructure and mechanical properties of TiAl alloys[J]. Intermetallics 2011（19）：1282-1290.

[2]赵瑶，贺跃辉.粉末冶金Ti6Al4合金的研制进展[J].粉末冶金材料科学与工程，2008，13（2）.

[3]Wang G X，Dahms M.PMI，1992，24（4）：219-225.

[4]刘咏，黄伯云，周科朝，等.热等静压对粉末冶金TiAl合金显微组织和相成分的影响[J].粉末冶金技术，2001，19 （3）：1651-1653.

粉末冶金的应用篇5

金刚石可切削性指标主要选择刀具磨损和工件表面质量。由图5和图6可以看出，深层渗氮纯铁的金刚石可切削性较好，其中渗氮纯铁试样的表面粗糙度值在6nm以下，刀具磨损主要以微崩刃为主，崩刃长度约35μm，原因可能是主轴转速较高而且ε-Fe2-3N相脆性较强，切削时易引起高速冲击，可以通过控制工艺参数使刀具磨损进一步减小。传统认为金属材料可被加工出镜面质量与其中某些重要微量元素及其分布有关。此次纯铁渗氮层成分主要为Fe2-3N，几乎无其他元素，说明Fe2-3N物质本身具有被金刚石加工出镜面质量的潜质。由此得到一个启示：氮化铁材料适合金刚石超精密切削。表面改性的实质是在被加工件表面制造了一种新材料，然后对此化合物层进行切削。如果有针对性地将表面改性方法中几个缺陷加以克服，直接制备出整体单相可控、杂质很少的氮化铁(或加入微量有益于减少刀具磨损和提高表面质量的合金元素)工件材料，将非常有可能解决黑色金属的金刚石超精密切削问题。

2氮化铁粉末冶金钢的金刚石可切削性实验研究

2.1氮化铁粉末冶金钢的制备

氮化铁材料的制备研究可以追溯到20世纪50年代初，Jack最早确定了Fe-N相图，并从结构上分析和确定了相、相、相和相及其他氮化铁。这些氮化铁在强度、硬度和韧性等方面有着各自不同的特点。由于氮化技术在表面强化方面具有明显的优势，所以被广泛用于动力机器制造工业。近年来，由于氮化铁具有优异的软磁性能和良好的耐腐蚀和抗氧化性，被应用在了制作磁记录介质、磁感元件和吸波材料等方面，受到了广泛的关注[9]。国内东北大学佟伟平教授[10,11]]以及西南交通大学杨川教授的课题组[12,13]等在单相氮化铁纳米粉体制备以及铁氮粉末冶金方面做了大量研究。粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(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，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术[14]，已成为新材料科学和技术中最具有发展活力的领域之一[15]，而铁基粉末冶金材料是最重要的粉末冶金材料之一。西南交通大学杨川教授的课题组采用将一般纯铁粉进行模压成形方式加工成生坯，在烧结过程中进行渗氮处理的方法制备铁氮粉末冶金零件取得了一定效果，其烧结后的主要成分由Fe和Fe4N两相组成（部分原因是烧结温度高，导致脱氮），孔隙度为8.73~11.14，密度为6.2035~6.591g/cm3，硬度为128.3~307.1HV。本研究采用此材料进行初步切削实验。

2.2切削实验结果及讨论

实验条件及实验装置同图4，金刚石切削氮化铁粉末冶金钢所产生的刀具磨损和工件表面质量分别如图7、图8所示。金刚石刀具在直接切削相同面积的模具钢时，VB值达16μm，而金刚石刀具切削氮化铁粉末冶金钢后的VB值仅为1.16μm。与直接切削模具钢相比后刀面磨损明显减小。工件端面靠近圆心处的表面粗糙度为64.34nm（实验最大切削距离处）。在靠近端面外侧附近还观察到了如图9所示的孔隙。尽管氮化铁粉末冶金钢的各项指标（孔隙度、密度、硬度以及成分等）与光学级模具型芯材料的要求还有一定距离，但此结果已经说明了氮化铁材料的金刚石可切削性较好。还需要进一步提高各项指标以达到模具钢的性能要求，以及严格控制其成分，如果能进一步控制氮化铁为某一单相，从而还可以验证是哪种相对减少金刚石刀具磨损起着关键作用，进而可以揭示工件表面改性方法的内在机理。

3结论

金刚石切削黑色金属时产生严重磨损是制造领域难题，在众多解决方法中表面改性方法取得了较好效果，但此方法仍然存有潜在问题。本文对工件表面改性方法进行了深入研究并探索了新的金刚石可切削材料。研究了纯铁渗氮工艺并对渗氮后的纯铁进行了金刚石可切削性实验，结果表明：（1）以Fe2-3N为主要成分的化合物层具有被单晶金刚石加工出镜面质量的潜质（Ra<10nm）；（2）在此研究基础上，提出了整体单相可控氮化铁粉末冶金钢这一新型模具材料，初步切削实验已经证明了其具有较好的金刚石可切削性，后刀面磨损VB值仅为1.16μm。进一步深入研究有望揭示表面改性方法减少金刚石刀具磨损的机理。

粉末冶金的应用篇6

公司概述

×某粉末冶金股份有限公司是某市重点扶持发展的企业，某省轻工系统“销售利税五十强”企业。该公司于一九九七年投资万元，新建厂房多平方米，新厂区位于某市高新技术产业园区。

×某粉末冶金股份有限公司现有总资产万元，其中固定资产万元。现有职工人，中等专业学校以上毕业生人。年产量吨，总产值万元，利税多万元。公司拥有—吨粉末冶金专用成型压机和精整压机共台套，铁基、铜基、烧结炉台套，并配有后续机、精加工仪表车床等加工设备。公司产品，主要包括铁基、铜基、铁铜基，系列含油轴承、摩托车减震器零件，铁基粉末冶金结构件、汽车拉申件。产品畅销东北、华北、华东地区，并与一些大公司建立了产销关系。而且公司根据目前情况建立了自己的销售方针和生产战略方针。公司无论在产品产量、生产规模还是生产能力都已成为长江以北最大的粉末冶金生产企业。

行业状况

×粉末冶金制品的应用范围十分广泛，从普通机械制造到精密仪器；从五金工具到大型机械；从电子工业到电机制造；从民用工业到军事工业；从一般技术到尖端高技术，均能见到粉末冶金工艺的身影。粉末冶金是制取金属粉末，及采用成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。

×随着世界经济全球化的发展和我国加入世贸组织，制造业在国民经济中发挥着越来越重要的作用。作为集化工、冶金、机械等为一身的粉末冶金行业近年来发生了巨大的变化，特别是随着中国汽车工业的快速发展，带动了对粉末冶金机械零件日益增长的需求。粉末冶金机械零件已成为我国汽车、摩托车、家电、工程机械、纺织机械、农用运输车等诸多行业中不可缺少的基础零部件，其市场需求和应用领域不断扩大。十五期间，粉末冶金零部件的需求量将从年的吨增长到吨。其中汽车行业粉末冶金零部件的总需求量将从吨增加到吨，增长幅度近。这为粉末冶金行业提供了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。汽车零部件企业家，三资多家，年全行业销售产值亿元，同比增长。

×下表是粉末冶金行业企业主要经济指标四月份完成情况表：

×（资料来源：中国粉末冶金网）

×序号

×指标名称

×单位

×本月完成

×同期完成

×同期比

×

×工业总产值（现行价）

×万元

×

×

×

×

×工业销售

×万元

×

×

×

×

×其中：出货量

×万元

×

×

×

×

×产品销售收入

×万元

×

×

×

×

×粉末冶金机械零件产量

×吨

×

×

×

××（图）

×中国汽车工业协会副秘书长沈宁吾月日在“首届中国汽车及零部件产业发展论坛上”说，中国汽车零部件制造水平总体上达到世纪年代末国际水平，基本满足国内引进车型的配套要求。

×但是目前我国粉末冶金行业也存在着很多问题，例如研发能力弱，工业装备落后，产品水平低。在粉末冶金产品结构方面，结构零件约占机械零件总产量的，而国外约占；产品精度方面，与国外企业相比，国内一般企业相差约—个级别；内在质量和外在质量均有较大差距，稳定性欠缺。粉末冶金产品趋同化现象严重，低档产品多，生产过剩；高档产品欠缺，市场供不应求，只能寻求从国外进口。

×公司面临环境×××微观环境

宏观环境

某粉末冶金股份有限公司

政策

环境

社会

技术

供应商

竞争对手

市场状况

公司环境可以从两个方面来分析：微观和宏观环境。微观环境主要指公司内部运营状况，可以从的角度来分析；而宏观环境是指与企业有关的各个环节，包括：供应商，竞争对手和市场状况。如下图所示：

×

×（图）

微观环境：公司内部情况

从公司的运营状况来看，该企业在行业内并不具有绝对优势，具体分析如下：

政策：由于该行业基本属于完全竞争行业，并不存在政策的偏袒，所以每家企业面临着同样的政策背景。从这点上来看，该企业没有优势。

环境：主要指企业所处的地理环境。某市并不是一个很利于企业成长的环境，因为即使在某省，某市都不算是很发达的地区，而且该市周围并没有大型的汽车、摩托车等生产商（最近的也在北京、天津）。所以在企业所处环境上，该企业并没有优势。

×社会：在东北、华北、华东地区，该企业有一定的社会知名度，但是仍然有一些比较强的竞争对手，而且每个企业都有自己的产销网络，所以如果每家公司都保持现有优势，不出现临时的重大变故，不会轻易丢失客户，但这种情况下也很难大规模地拓展市场。所以从社会这方面来看，该企业在自己的产销网内有非常大的优势，但从整个行业来看，该企业的优势并不十分明显。

×技术：该公司虽然是该行业在长江以北最大的企业，但该行业的技术门槛比较低，而且对下游企业——汽车、摩托车等企业有比较强的依附力，所以如果一些大型的汽车生产商如果想要涉足该行业，很容易培养起来竞争力很强的企业。所以技术上，该企业也不存在很大的优势。

宏观环境

原料供应商：目前公司的铁粉原料都由山西阳泉提供，此供应商在铁粉生产领域属大型企业，产量大而且稳定，公司目前只有这一家原料供应商。这样有利于建立长期稳定的供货渠道，也有利于形成长期的供销同盟以提高行业的竞争门槛，限制竞争对手的发展；但是也存在一些缺点，首先这样会使公司受限于供应商，而失去了从供应商方面削减成本的机会，同时如果供应商出现问题，例如产量和价格波动较大，公司想要立即找到合适的供应商将会加大成本，给公司造成巨大损失。在这方面公司应该改变这种单一的进货渠道，积极寻找新的原料提供商，一方面可以自己主动寻找，另一方面可以以招标的形式，吸引供应商。这样可以在原料成本方面掌握主动权，分散风险，同时可以保证原料供应。

×市场状况：我国经济改革的进一步加快，以及我国加入世贸组织，为我国的经济市场带来了新的活力。作为一个新兴的行业粉末冶金也有了一个更为广阔的市场。随着人们消费水平的提高，对汽车、摩托车及各类家电需求量巨增，这些产品的配件市场也有了更大的发展潜力。有需求就有竞争，作为市场先入者的衡水粉末冶金公司应该趁行业竞争不是十分激烈的时候努力扩大市场，培养自己的核心竞争力，努力成为行业的领导者。

×竞争对手：作为一个生产粉末冶金产品的中型集体所有制企业，其在技术和管理领域都存在着较为严重的问题。衡粉的竞争对手主要分为两类，一类是技术、规模都领先的较大型企业，一类是小型的私营企业。第一类企业主要集中在南京、上海、宁波、重庆地区，其规模大，而且大多是合资企业，有着雄厚的资金、大量的专业人员和先进的技术，在产品档次上有着不可比拟的优势，而此时中国的零配件市场最短缺的就是高档次的产品，此类无论在国家政策还是技术引进方面都有很强的优势。这类企业的产品技术含量高，中等产品占的比重不大，低档次附加值低的产品几乎不生产。第二类企业，大都为私营的小型企业，主要集中在江浙一带，其在管理方面占有一定优势，一般是老总一个人做决定，管理紧促；管理人员少，各方面费用小，成本低，因此在价格方面有很大竞争力；而且大部分是新发展起来的，设备较为先进，但产品多为低档次产品；由于其规模小，生产能力有限，产量受很大限制。鉴于该公司目前的技术及规模情况，一时很难进入高档次产品市场，竞争能力很弱。因此将中低产品市场作为目标市场是最佳选择；和私营小企业相比，该公司具有较大规模的生产场地，产量大而且稳定，原料采购量大，可取得较优惠的价格，原材料成本低，工人多，生产能力充足，有比较正规的管理体系，能够从整个市场分析，制定公司长远发展计划。因此该公司在中低档产品的市场上有很大的优势。

设计市场营销计划设计营销计划的思路企业的整体战略规划确定了企业的任务和目标，市场营销战略在其中起关键性的作用。市场营销计划包括的内容有内容提要、当前营销状况、威胁与机会、营销目标、营销策略、活动程序、预算、控制。企业要想制定一套切实可行的营销计划，就必须针对以上内容做相应的调研、预测，充分了解并分析营销环境、营销信息系统、消费者市场、组织者市场，确定细分市场及目标市场。

公司的发展方向有以下三种选择：首先，以扩大生产原有产品为重点，这样可以减少风险，有利于企业的稳定发展，但不利于企业的长久发展，通过对企业的产品线分析看，该企业的产品宽度不够，如果仍然按照现在的产品结构发展，企业很难有长足的进步。其次，为用户提供相关的备品备件及跟踪服务，这样可以使企业从生产上向服务提供商转型，从行业价值链的角度看，生产商的利润总是越来越低，而服务提供商可以长久保持较高的利润，所以可以考虑公司的转型。其三，开发新产品，这是最难的，但是企业必须做的，没有能适应新市场的新产品，就无法使企业在近期的发展中取得领导者的地位，无论是转型还是扩大规模都无法谈及。

公司是否开发一项新产品，是否进入一个特定的市场，取决于市场是否拥有足够大的发展空间，进而取决于对市场的准确衡量和预测。消费者的需求、动机以及购买行为的差异性，是市场细分的根据。粉末冶金行业的主要消费对象是一些大型机械设备、汽车、家电企业，市场领域广泛，加之目前我国制造业的快速发展和经济的进一步开放，使粉末冶金市场有了更大的发展潜力，但同时也存在行业发展快的风险。该公司位处某省某市，交通相对比较便利。目前将市场定位在长江以北地区，尤其是山东、天津和东北地区，因为这些是制造业较为集中的地区。公司在作市场细分时，根据销售对象的行业分类，也是分为三部分：汽车、摩托车和家用电器。

×目标市场是在细分市场的基础上进行的，它根据市场细分标准选择一个或一个以上的细分市场，并作为企业营销对象的市场。一个细分市场要能成为理想的目标市场，必须具备三个条件：拥有一定的购买力，有足够的销售量和营业额；有较理想的尚未满足的消费需求；市场竞争还不激烈，竞争对手未能控制市场。目前，该公司将江南地区作为一个新的目标市场的所在地，一方面江南地区的纺织业发达，汽车制造业潜力巨大；另一方面，公司在生产技术方面较为领先，产品质量再同类产品中处较高水平，易于进入市场。在制定具体的目标市场策略时，企业有三种选择：无差异市场策略、差异市场策略和密集性市场策略。基于目前公司的规模教小，而且资源有限，可以采取以密集性市场策略为主，同时在局部实行差异市场策略。在江南地区不仅有知名品牌的汽车产地，而且随着我国汽车业的快速发展，和人们汽车消费的大量增长，使得一大批中小型汽车发展起来。针对市场情况，该公司可以将汽车零配件作为主产品进入，同时顾及纺织机械配件。

产品策略

×它一个综合性的概念，它包括产品组合策略、新产品开发策略、产品寿命周期策略、商标策略、包装策略、服务策略等一系列内容。

目前该公司的产品线长度为，既产品主要包括三个大的项目：汽车配件、摩托车配件和家电配件。从宽度上来看，汽车配件主要是汽车发动机上的配件；摩托车方面主要是减震器；家电方面主要是洗衣机上的旋转轴和空调上的平衡块。从一般意义上来讲，产品线长度主要是为了减少企业对下游企业的依附性，一般情况下大于或等于就算比较适中；而宽度主要是为了减少企业的市场风险，至少应为。由此可见产品线长度为，下游行业为个，比较适中；但宽度只有，每个行业只有一种主要产品，所以宽度较窄。如果产品线不做改进将不利于公司的长期发展。建议公司扩大产品线宽度，增加产品种类。

×产品生命周期：指产品从进入市场到被市场淘汰为止所经历的全部时间包括导入期、成长期、成熟期、衰退期。判断产品生命周期阶段的方法有两种，一是以销售增长率为标准，一般来讲成长期产品的销售增长率一般比较平稳，在相当长一段时间内保持大致相同的增长率，而成熟期增长率将会下降直至，随后进入衰退期；另一种是与市场的同类产品作对比，包括性能、技术含量和成本，一般来讲新产品至少在这三个方面里有一个方面是优于企业当前产品的，所以企业应该不定期对市场上的产品进行测评，以避免落后市场。然后根据已掌握的信息，预测各阶段的延续时间与增长速度。

×针对产品处于不同的生命阶段，相应制定市场营销策略。一般来讲，产品处于导入期时，应该采取保持产品性能的策略，使产品在用户心目中留下一个比较好的印象；在成长期时应该加大产品宣传力度，扩大产品的知名度；在产品进入成熟期后，销量达到最高点，增长速度缓慢，同时生产力过剩，市场竞争加剧，此时企业可采取延长产品生命周期的策略：市场改革策略、产品改革策略和市场销售组合策略。其中，市场改革策略主要指将现在的产品推向尚未开发的细分市场，比如行业的转换或者地点的转移，以此来使原有产品获得新的生命力，降低产品开发的成本；产品改革策略主要指改进现有产品，在现有产品基础上开发出新的产品，通过命名和宣传的不同达到开发新市场的目的；最后一种市场销售组合策略是指通过组合不同产品，通过捆绑策略来进行市场竞争。

×从该公司的情况来看，该公司的产品有一部分正在从成熟期转向衰退期，这部分产品以前是或者现在仍是公司盈利的主要支柱之一，但产品的盈利能力在不断下降，而且从产品本身来讲，产品在技术方面已经完全成熟，性能方面的改进空间已经很小。例如摩托车减震器，此产品销量最近几年并没有多大增长，为了延长其周期，公司可以尝试在新的市场，比如南方市场来推广这些已经成熟的产品，因为这些产品已经成熟，容易打开市场，同时又可以延长产品的生命周期，降低成本。

×该公司还有一部分产品正在处于导入期。但这部分产品有的是公司刚研发出来的，市场风险比较高；有的是专门为配合大企业推出新的成品而专门开发的，比如平衡块是专门为做的，虽然依附于大企业会降低新品推广的市场风险，但由于推广主体是，所以即使产品推广成功，主要的获利者是，该公司不能从中获得较高的利润。所以，公司应该对前者进行周密的市场推广计划，通过更多的前期预测来降低风险，并从中取得尽可能高的利润。

×该公司在判断产品生命周期方面，以销售增长率为标准，但是由于其信息通道欠发达，使得销售与产品生产相对滞后，产品积压较严重。所以企业应该加大信息通道建设，搜集各方面的信息，使企业能够准确预测产品发展前景；在另一方面，公司应该同时与同类产品作比较，多收集信息，可以利用网络上的报价，判断产品所处生命阶段，及时调整生产，避免供不应求或产品积压。

新产品开发：随着科学技术的进步，产品的生命周期日趋缩短，为了更好的适应环境，继续生存，企业就必须将新产品开发作为企业营销的一项重大决策。为使新产品开发减少风险获得成功，企业应遵循几个原则新产品的开发要符合国家规定、新产品要适应科学技术发展的趋势、开发新产品应考虑结构相似工艺相近的原则。更重要的一点就是企业要进行准确的市场调查和研究，要保证企业的新产品有足够的发展空间和盈利空间。

×粉末冶金产品开发的关键是模具的设计和制造。某公司虽然其在技术上已达到国内较先进的水平，但还存在许多缺陷，一方面是由于国内整体水平不高，另一方面由于企业较小，资金有限，不能大规模的进行市场开发。公司在新产品开发方面建立了自己的研发室，但是专业技术人员少，科研设备落后。针对公司自身的不足，在新产品开发方面，企业可以选择独立开发和联合开发这两种方式。对于技术含量低，市场前景广阔的产品，企业可以自行研发，取得专利权，以赢取较高的利润。而专业性水平高的产品，可以采用联合开发，一方面可以与大中院校建立合作关系，利用其完备的科学理论和设计基础为公司服务，公司可以作为学校的实验基地。目前企业已于河北工业大学建立良好的合作关系，研究开发了与空调器配套的铸造黄铜平衡块。另一方面可以与客户建立联合开发项目，与顾客建立良好的反馈关系，由于是与顾客共同研发，因此产品无论是质量还是设计均合乎顾客的需要，但这样的产品可能属于为单一企业量身定做，可能市场前景并不广泛，而且由于专利转让问题，企业并不一定有完全的市场开发权利，所以这种新产品开发模式不一定能为企业带来高利润。

×在产品精度方面，公司积极引进精加工设备和电子检测仪，使产品在国内同类产品中处于领先水平。在产品质量方面，各车间配有质量检测员，不定期进行产品抽查，而且建立了责任制以及最低次品率，以保证产品质量和最低损耗率。同时公司也在研究新的原料，提高产品质量，尤其是产品的耐磨性和抗压性方面。在产品档次方面，公司应该积极在国外寻求合作伙伴，随着关税降低，刺激了大量电子机械以及汽车等商品的进口，给我国的机械配件行业也带来了很好的发展机遇，主要是高档次产品市场。该公司应该积极利用自己技术优势和地理优势，开拓高档次产品，并且积极引进资金，争取早日进入高档次市场。

×品牌和包装策略：在我国企业的品牌意识不强，自我保护意识差。在粉末冶金行业也是如此，而且因为其产品大都为配件产品，想树立自己的品牌就显得更为困难。该公司目前还没有自己的注册商标，在以前这并不影响公司的销售，但随着行业竞争激烈程度的加深，以及市场的对外开放，零配件市场也在进一步趋于正规化，拥有自己的品牌已经十分必要了。在树立自己品牌方面，该公司可采用两种策略。一部分专业性产品，例如为公司生产的平衡块可以和名牌大企业建立关系，只作为其配套公司；一部分基础产品，例如摩托车减震器，此类产品任何品牌摩托车都要使用，这类产品，公司应该有自己的品牌。在品牌推广方面，对于专业性产品，企业应该保持产品的质量，并加大与大型厂商的联系进行一对一营销；对于基础产品，公司应该加大对用户的营销，使产品在最终用户心目中留下好的口碑，促使成品生产商选择自己的产品，同时也要对成品生产商进行一对一营销，双管齐下。

定价策略

×价格是商品价值的货币表现。买卖双方一次交易是否成功，往往取决于价格的高低。同时价格也是反映市场变化最灵敏的因素，也是市场营销组合因素中最活跃的行为。调整价格成为企业间竞争的主要手段。

×企业定价主要考虑的因素主要有：

×一、成本。这是生产商定价的主要标准，也是最简单的标准。主要是因为企业的产品涉及行业较多，对每种商品都设计独特的定价模式会大大消耗企业的精力，所以只好采取这种最简单的以成本为主要因素的定价方法。

×二、需求和利润。主要考虑到企业的财务收益，单纯的利润因素将不能使企业在激烈的行业竞争中取得优势，所以企业必须考虑行业需求。

×从对企业的调研来看，企业定价目标主要有以下几种：一、以利润为中心的定价目标，它包括最大利润目标、投资收益率目标和满意利润率目标。当企业的产品在市场上处于绝对有利地位时，可实行高价、高利政策，但这种目标不可能长期维持，必然遭到多方抵制、竞争甚至政府干预。二、以销售为目标，包括销售增长率目标和提高市场占有率目标。企业如果想提高销售量和市场占有率可采取降价的策略。三、以保持现状为目标，此目标主要是企业想让企业保持现有的优势，不被其他企业追上。

×从目标和因素的对比来看，该企业现有的定价因素能够在一定程度上达到企业的目标。以成本为导向主要是为了保持利润，而以销售和利润为辅是为了保持现状并扩大销售量，所以现在的定价策略比较合理。

在实际的实施中，该公司在定价方面确立了以利润为目标的定价策略，公司根据上年销量和价格来确定今年的产品价格，而且相应制定年销售额和年利税额。在定价方法上，公司目前采取成本导向定价，因为目前粉末冶金产品同质化严重，产品差异较小，这时候就必须考虑成本，根据竞争对手来制订价格。所以在原材料方面，粉末冶金产品主要是铁粉和铜粉，因此产品定价主要基于原材料的涨幅以及市场供销情况。由于近期钢铁类价格上涨，公司采取了提价措施。但是目前该公司的竞争对手多为小企业，其成本很低，只靠成本定价并没有优势。所以公司应该多考虑从需求和利润角度来定价，时刻关注市场，掌握供求状况和竞争状况，制定灵活的定价策略，以适应市场多变的需要。但是价格不可以波动次数太多，以免影响公司的信誉度。

销售渠道策略

×选择有效的销售渠道对公司来说至关重要。销售渠道简单的划分为直接销售渠道和间接销售渠道。不同的产品策略、市场策略，决定着不同的渠道策略。是利用现有的渠道，还是建设新的渠道，主要基于两方面的分析：（一）、产品品类的一致性和目标消费群体的一致性（二）、成本和风险。

×该公司根据自身状况选择了直销策略，这主要是基于公司产品的性质以及消费群体的特点而决定的。粉末冶金产品是生产资料性质的，主要是汽车、机械等大型产品的配套零件，大多为批量生产，批量订购，而且消费群体多为汽车、家用电器、纺织机械等大型企业，目标市场比较明确、集中。因此，与其设立中间商，不如直接与最终消费者联系，进行针对性的销售，从而降低价格，并保持利润，同时可以与顾客建立良好的信息反馈关系，了解顾客的需要，不断开发新产品，或与顾客共同研究开发，而成为其盟友公司。在这种直销关系中，也遇到了问题，由于需求市场较为分散，业务员显得尤为不足，但是培养一个业务员成本又很大，因此在目前公司欲扩大规模之时，可以适当设立几个中间商作为联系客户的桥梁。

×该公司下设两个销售子公司，分别负责不同地区的销售。这样便于搜集信息，了解整个市场动态。而且，可以刺激公司内部的良性竞争，使两个销售公司的职员努力开拓市场，提高销量。可是虽然公司的销售量有所上升，但在销售过程中也存在着很多问题，例如业务员短缺，信息匮乏，市场竞争激烈，这些使得公司的市场占有率并没有明显提高。因此在采取直销策略时，也应适当增加其他渠道，例如公司想要开发江南地区的市场，但是只靠本公司业务员是很难的，这时公司应该采取本地化策略，可以在这个地区寻找商或者设置分公司，利用当地的营销关系和人才，帮助企业打入江南地区的市场。

×目前，公司已成为长江以北最大的粉末冶金行业，在老客户方面，衡粉大部分产品主要是客户主动联系，虽然已与多家企业建立了长期的产销关系，产品销售情况也比较不错，但是这样难免有些被动，所以在与老顾客可以采用主关系营销，定期与老顾客联系，并给予一定优惠，这样一方面可以给顾客良好的印象，另一方面也可以通过其为公司做免费广告，进一步开发新的顾客。具体实施可以根据厂商与本公司的合作时间提供不同的打折优惠，例如：合作时间超过十年的八折优惠，年的九折优惠等等。

×公司目前外销占总销量的很小一部分，而且多为附加值低的产品，主要是贸易公司主动联系的，公司并没有出口权，也没有固定的国外客户。公司现在并没有将外销列在计划范围内，也没有积极寻求国外客户，这将使公司丧失很多的顾客。鉴于公司目前的销售能力，不可能直接接触国外顾客，因此建议公司利用网络资源，关注供求信息，主动联系需求者；或者积极与国际贸易公司联系，提供出口产品。

×但是企业规模并没有太大发展，长此以往，公司的市场优势可能会受到其他发展快的公司的威胁，因此公司不能只局限于保持老客户，应该积极开拓新的市场领域和产品领域。公司内部应该加快更新设备，增加产品线，扩大规模。

×同时，针对于我国粉末冶金行业中小企业较多，零配件又是主要产品，在贸易渠道的开发上可以走集群化发展道路。所谓集群，是指一群独立又相互关联的中小企业依照专业化分工和协作建立起来的组织。一方面可通过专业化生产，避免产品的趋同化；另一方面可以利用大企业的信息和技术资源，增强开拓市场的能力。

促销策略

×促销活动实质上是一种沟通过程，主要目的是将有关企业和产品的信息传递给目标市场上的顾客。主要的促销方式有广告、人员推销、营业推广和公共关系。目前该公司在产品促销方面并没有具体的计划和方法，这对公司今后的发展势必造成很大影响。树立企业形象、开创企业文化已经渗透到各个领域，该公司应该尽快改变这种古老的销售情况。每年粉末冶金行业都举办各类产品展销会，该公司应该积极参加，借此扩大自己的影响，创造更多的外销机会。参加展销会还能为企业提供了解其他企业产品的机会，以分析产品的生命周期和企业的竞争力。另外，公司也没有自己的网页，在这个网络时代，没有自己的网页，企业将会错过很多的机会。建议公司尽快建立自己的网站，利用网络扩大影响，联系业务；或者利用阿里巴巴等著名的网络平台来推广自己的产品。

粉末冶金的应用篇7

大马士革钢兴衰史

用现代术语来说，只含一种成分的钢称为单体钢，含两种以上成份的钢称为复合钢，大马士革钢可以看作是呈现出明显纹路的复合钢。大马士革钢在古代是高档优质钢材的代表，因为对于单体钢来说，其硬度和韧性永远是一对不可调和的矛盾――钢材的含碳量越高，硬度越高，而韧性则越低，韧性低则易折、易崩口；含碳量越低，韧性越高，硬度低则使制成的兵器易弯、易卷刃。而大马士革钢由于是以两种钢材复合而成，因此在硬度和韧性上取得了很好的平衡。此外，大马士革钢所呈现的特殊纹路也是其独有的身份特征，不仅从外观上与其他钢材区分开来，其千姿百态的纹路还具有相当高的艺术效果，体现了不同地区乃至不同制作者的独特风格。

到了近现代以后，现代工业炼钢技术飞速发展，人们不仅能够控制钢材中碳元素的含量，还可以随心所欲地控制铬、钼、钒、锰、钨、硫、磷等元素的含量，这在古代是很难做到的。这些元素对钢材的性能起到至关重要的作用，如铬可提高钢材的硬度、强度，并提高其抗氧化性，形成不锈钢，而硫、磷是有害元素，在钢材中的含量越少越好。现代技术可使化学元素含量达到最佳状态，从而使得现代单体钢的性能远远超过了古代的水平。这种情况令大马士革钢日趋没落，在很多人眼里，大马士革钢已成为一种“中看不中用”的奢侈品，只能作为单纯观赏性的工艺品把玩。

那么，假如使用两种现代单体钢结合制成大马士革钢，是不是性能更加优异呢?理论上说这是肯定的，但在实际操作当中，则面临着似乎无法克服的困难：由于现代优质钢材都是合金不锈钢，在高温条件下，钢材表面必然发生氧化，而现代优质钢中的铬、钨等元素的氧化物熔点高于钢的熔点，这些氧化物夹在欲锻合的两片钢材中间，使它们无法合为一体，即使勉强锻合，也会有“夹灰”的现象，层间结合得非常不紧密。因此，合金元素能使单体钢的性能大大提高，但同时又给折叠锻打技术制造了严重的障碍。有人采用的解决方法是在无氧环境下锻造，虽然可以成功，但这种方式成本太高，过程过于繁琐，操作难度非常高，难以得到广泛应用。

粉末冶金　峰回路转

正所谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。20世纪后期，瑞典发展起来的粉末冶金炼钢技术，为大马士革钢带来了新的转机。

上文说，现代炼钢技术可使化学元素达到最佳配比，但这种技术并非完善。传统的炼钢方法，是在炼钢炉中将液态钢水通过吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫、直接加入某种金属等方法达到所需的各种元素的配比，然后进入由耐火砖或耐火水泥制成的钢包中，再由钢包中倒入铸模中冷却，得到钢锭。在这个过程中，炼钢炉中的各种化学元素分布是最均匀的理想状态，而进入钢包以后，温度开始降低，这时钢水中的同种成分就会发生聚集现象，等到进入铸模中完全冷却，聚集现象更加严重，化学成分就远不及在炉中时均匀了。有一句俗语说“炉中是金，包里是银，冷却是石”，就是这个意思。

而粉末冶金技术，是当钢还完全是液态时，在无氧环境中从炉口中倒出，同时以高压氮气把钢水吹成雾化状态，使其化学元素来不及聚集就迅速固化成粉末，这样才得以保持其均匀的元素分布。此后在持续高温、高压的密闭容器中，将金属粉末重新焊接为成型钢材。由于元素分布均匀，这种技术炼出的钢材明显优于普通炼钢法生产的钢材。

过去，人们最喜欢用154CM钢材制作刀具，它本来是用于制造飞机螺旋桨的，后来由机螺旋桨不再使用钢材，154CM就停产了。但刀具行业仍有需求，日本企业根据154CM元素含量的数据，用传统技术重新炼出了新的钢材，并将其命名为ATS34。瑞典Erasteel公司同样参照154CM的元素含量标准，但采用粉末冶金技术生产出了一种名为RWL34的钢材，通过对比，其性能明显优于日本的ATS34。

那么，粉末冶金是如何用于制作大马士革钢的呢?1992－1995年间，瑞典Erasteel公司在粉末钢的生产工艺流程中，增加了一套粉末分模的设备，使两种钢材的粉末通过这套分模设备按一层层的方式排列起来，再进行下一步的高温高压焊接过程，就形成了平行纹路的粉末冶金大马士革钢。采用另外不同的分模设备，还可以制成同心圆、马赛克两种纹路的钢材。这种粉末冶金的大马士革钢材具有超高的强度、层间强度、韧性和弹性，因为其突破了传统的折叠锻打制造方法，所以可以使用最合适的钢材进行熔合，完全消除了折叠锻打过程常出现的“夹灰”、层间局部焊接强度低等缺陷。此外粉末冶金制造的大马士革钢抗腐蚀性强，易于保养。这一技术现已申请了专利，并基于此在母公司的基础上专门成立了一个新公司――Damasteel。

纹路形态　无限可能

经过上面的步骤所得到的是圆柱形的钢锭，通过轧辊，可变细变长，形成棒料。Damasteel公司的棒料产品有3种基本纹路――平行纹、同心圆纹和马赛克纹。平行纹和马赛克纹的棒料还可以通过以圆柱的中心线为轴扭转，以改变其内部的纹路状态，扭转的角度不同，效果也不一样。

以这3种棒料为基础，可以制成多种纹路的板材。最直接的方式是锤锻，即用气锤直接将棒料锻造成条型钢板。由于棒料的纹路是从横截面看的，而板材的纹路是从表面看的，因此即使是直接锤锻，板材的纹路形态也会与其棒材完全不同。如同心圆的棒料锤锻后形成完全没有规则的纹路，称为随机纹；扭转过的平行纹棒料锤锻，形成扭绞纹；马赛克纹的棒料经过扭转并锤锻，形成火焰纹的板材。

要想得到更复杂的纹路，还可以采用模锻技术，这需要先制作模具，经模锻后板材的表面部分凸出，再将凸出的部分磨平，其表面就形成了与模具相似的纹路。现在常见的大玫瑰、小玫瑰、奥丁眼、鱼骨等纹路都是以同心圆棒料锤扁后模锻而成的，而天梯纹是马赛克纹棒料锤扁后模锻而成。用这种方式，只要制作相应的模具，几乎可以得到任何想要的纹路。

熔合制造　何为最佳

从理论上说，利用粉末冶金制造大马士革钢，可以选取世界上任意两种钢材熔合，但实际操作还要有所把握的。原始钢材的选择一般要考虑以下几方面因素：性能互补――成分搭配应满足于特定的应用；热处理参数――两种钢材应该有相同或近似的热处理工艺参数；热工效应――两种钢材应有相同或近似的热工效应，以保证锻打或热处理时不影响钢材性能；腐蚀纹路――两种钢材中至少一种元素含量有足够差异，以保证纹路的清晰程度。

Dama steel公司采用RWL34与PMC27两种钢材熔合以制造刀具钢材。经酸洗后，RWL34发亮，而PMC27发黑，钢材表面形成条理清晰的纹路。它的硬度可达60HRc以上，并可保持极佳的韧性。Damasteel公司将其命名为“93x.y马氏体大马士革刀具不锈钢”(Damasteel生产的大马士革钢的名称都以数字9开头，以第二位数字区分种类，x.y表示是由两种钢材复合而成)。除此之外，Damasteel公司还有3种大马士革钢产品，分别为：95x.y奥氏体大马士革不锈钢，也称“首饰钢”，其抗腐蚀能力强，不能淬火，无磁，适于制作餐具、珠宝、表壳、手镯、家具五金件等；96x.y马氏体大马士革枪管不锈钢，硬度可达50HRc以上，特点是韧性高，机械加工性好，有磁性，抗腐蚀性在93、95系列之间，可用于制作高级猎枪、手枪枪管及部件等；92.x.y低合金高硬度大马士革钢，硬度达55HRc以上，其特点是热加工性能好，锻造焊接性好，但抗腐蚀性较差，可用于制作猎枪枪管(适合烤蓝等表面处理)、刀具、伐木斧等。

应用前景广泛

大马士革刀具钢主要用于制作各种形式的刀具：有人用它做猎刀，用来剥皮、割肉，都很好用；也可以做成小巧的折刀，随身携带，遇到割绳子、开纸箱等事情，都可以用它轻松搞定。虽然这些事用普通刀具也能完成，但用大马士革的感觉是不一样的。还有人用它制作传统的长剑，光是钢材成本就要几千元，极尽奢华之能事。

低合金大马士革钢适合制作高档礼品枪。传统的礼品枪往往采用景泰蓝工艺，但由于材质原因，景泰蓝与枪身的结合都不是特别坚固，常常经不起连续射击时的振动，会出现脱落的现象。而使用大马士革钢直接制造枪身的话，不仅使其艺术欣赏性大增，而且也是从冷兵器到热兵器的一种精神传承。

现在，用粉末冶金大马士革首饰钢制成的饰品非常受欢迎。从风格上讲，“大马士革钢”这个名称显示着一种尚武精神，因此更适合男士佩戴。如果一个男士总是穿金戴银的，也许会让人感到少了一些阳刚之气，而佩戴大马士革钢的首饰不会有这种“副作用”。从原料价格来看，粉末冶金大马士革首饰钢和白银的价格相仿，但白银制作产品，边角料收集起来仍然能用，而大马士革钢的边角料就完全成了废铁，因此其成品价格则高于白银。

粉末冶金的应用篇8

关键词：材料成型；控制工程；金属材料加工

1材料成型与控制工程概念阐释

材料成型与控制工程是一个实用性学科，该学科剖析各种类型材料的宏观结构、微观结构、表面形态转换，深入研究材料热加工方法和塑性成形方法。材料成型与控制技术一般应用在机械制造行业、建筑行业以及设备加工行业，技术水平直接决定了这些行业产品制造质量、产品制造效率，关系到制造行业的利润，对于我国工业发展起到关键性基础作用。一般来说，产品设计必须应用材料成型与控制工程理论内涵以及具体的加工工艺，确定材料的性质、特点以及加工成品的功能，合理规划设计材料加工。金属材料是目前工业生产中较为常见的材料，材料成型与控制工程以分析金属材料性质、特点为主，充分考虑到材料成型与控制工程理论内容以及金属材料加工方法，探究材料成型与制造的关键技术，并利用领先的加工技术，实现制造技术的革新，确立我国工业制造的领先优势。加工金属材料时，需要应用到多种工艺技术，例如冲压、挤压、锻造、铸造以及焊接等工艺，这些工艺对技术水平提出了较高要求，每个技术环节出现差错都极易导致成型产品出现瑕疵，成型产品质量难以达标，其使用性能不能达到相关要求。因此，使用、加工金属材料之前，应仔细分析材料的物理性质、化学构成，并对材料进行测试，使其达到加工成型相关要求，结合此种材料的工作环境特点准备复合材料。

2材料成型与控制工程中加工金属材料的具体方式

2.1机械加工成型方法概述。机械加工成型作为金属材料加工过程中使用最为频繁的一种方式，这种方法的优势在于加工简便，设备资源较为丰富，加工金属材料的范围涉及到多个种类，加工精度高，能够加工几乎所有的金属材料。机械加工设备由普通机床逐步升级到数控机床，早期车、铣、刨、磨加工工序是单一的、独立的，现如今已经形成具备综合加工能力的加工中心，提高了加工效率和加工精准性。机械加工金属材料需要结合产品的材料性质、形状特点，分析选择对应的加工工艺，确定工艺路线，选择钻、车、铣等加工方法以及相应的加工刀具。通常在对硬度较低的金属材料进行机械加工时，钻、铣等加工方式需要应用高速某材料刀具，车削加工应用硬质合金类刀具，此类刀具表面适合涂层使用；在机械加工高硬度金属材料时，适合选择金刚石、立方氮化硼、陶瓷等材料制作的刀具，加工时使用切削液，能够降低加工金属材料表面和刀具的摩擦力，并将加工时产生的热量带走，确保材料加工质量达标。在机械加工特殊金属材料时，适合选择线切割、雕刻、电火花等加工方式，对于表面质量有较高要求的，应采取磨削加工方式，并根据具体情况实施抛光处理。2.2粉末冶金成型方法概述。粉末冶金技术是一种传统的材料成型与控制工程加工成型技术，该种技术在促进我国工业发展起到了积极的作用。粉末冶金成型技术最初应用在复合材料零件的制作过程中，利用压力成型的工艺完成加工、成型，适合应用在尺寸小、形状单一的零件制造中。该技术具有较强的适应性，能够应用于多种材料，工艺流程并不复杂，使用时突出增强相分布均匀、组织细密、界面反应少的特点。伴随科技的进步、加工制造技术的突破，该种技术也得到了发展和改进，现如今该技术主要应用于汽车、军事领域产品制造中，例如预制破片、刹车片等。应用粉末冶金成型技术生产、制造的金属产品具有较强耐磨性、较大强度，应用在特种工程领域中能够体现出较高的应用价值，例如含油材料制品。粉末冶金成型技术根据成型方式划分成三类：传统压制成型方式，注射成型方式，3D打印成型方式。粉末冶金成型技术在应用过程中必须将成型方法与金属材料的物质性质、化学性质、产品特点、产品要求相一致，以此来提高产品质量、产品精度、生产效率。2.3粉末冶金成型技术分析概述。粉末冶金工艺流程包括配料环节、混料环节、成型环节、脱脂环节、烧结环节、后处理环节。汽车以及机械设备使用的齿轮具体以压制成型的加工工艺为主，这种工艺具有较高的生产效率，且材料成本低廉，产量大，适合规模生产。轻武器零件类似扳机等，具有较高的机械性能要求和尺寸精度要求，同时该产品形状复杂；医疗器械例如止血钳等产品要求较高的机械性能和表面质量标准；电子零件例如手机按键，具有较高的尺寸精度要求和质量要求，这些产品都应选择注射成型工艺加工，待烧结后制品无成分偏析，精度准确、机械性能好、组织致密、表面质量好，密度为7.6g/cm3~7.8g/cm3，后期能够采用整形、热处理、表面处理、机械加工工艺进行加工。现如今，应用粉末冶金成型技术能够体现出性能良好、效率高、生产成本低的优势。2.4冲压、挤压、塑性成型方法概述。冲压、挤压、塑性成型方法的应用范围最广。技术人员仅需要结合基础材料成型特点，利用模具表面涂层以及润滑技术，优化加工过程中的应力状态，从而减少材料加工成型中的摩擦阻力，释放材料压力，提高产品质量。冲压、挤压、塑性成型过程在加工复合材料时，应结合增强材料比例、材料尺寸、材料强度、材料种类、材料质量选取适当的冲压、挤压、模锻及其他塑形方式，进而制造高质量金属材料制品。塑性成型过程中如果被加工金属强度低，应提高加工速度。上述内容重点阐释了应用冲压、挤压、塑性成型方法时应重视模具的设计、制造、润滑方法、润滑条件。2.5铸造成型方法概述。铸造成型加工方法包括熔模法、压力法、反重力法、消失模法，离心法等，通常应用在低精度要求大批量产品成型，这些产品都需要后续机械加工操作。

3结语

材料成型与控制工程中金属材料加工工艺水平将对金属材料的功能、应用效果产生重要影响。金属材料成型方式很多，重点是结合材料特点、产品功能选择加工方式。技术人员应深入学习材料成型与控制工程的理论内涵和实践操作，设计、生产出来的产品与技术材料成型的技术要求相符，让金属材料加工制造水平进一步提高，增强我国工业制造核心实力。