粉末冶金行业发展势不可挡
粉末冶金属于现代工业发展的朝阳产业,以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。
我国粉末冶金行业起步较晚,但发展迅猛,特别是汽车行业、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较大的发展机遇。
粉末冶金产品
粉末冶金行业发展势不可挡
粉末冶金属于现代工业发展的朝阳产业,以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。
我国粉末冶金行业起步较晚,但发展迅猛,特别是汽车行业、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较大的发展机遇。
具体数据显示,1948年我国硬质合金产量仅有2-3万吨,但2000年后我国粉末冶金市场迅速崛起。2009年我国粉末冶金行业产量为11.30万吨,超过日本跃居亚洲首位。2014年粉末冶金行业达19.18万吨,2017年增长至20.08万吨,增幅为4.7%。2、能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的档次。
从应用领域来看,现阶段,我国粉末冶金产品主要应用于汽车、家电、电动工具、摩托车、农业机械及工程机械等工业。随着我国汽车行业的发展,粉末冶金制品本土化需求不断扩大,2016年,应用于汽车方面的粉末冶金零件共10.09万吨,占比54.69%,同比上升6.55%。未来下游产业的发展将会继续拉动上游产业的发展,整个行业的容量仍在不停扩大。达克罗的表面硬度不高、性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。
汽车领域应用较少,技术相对落后
在发达如美国、欧洲、日本,粉末冶金产品主要应用于汽车领域,汽车粉末冶金产品占粉末冶金总产品的比例高达80%以上,其产品包括VVT(可变气门正时系统)、VCT(可变气门凸轮轴正时系统)、各类泵组件、链轮、同步环、行星齿轮等,种类覆盖十分。这种较高的强度来自于粉末冶金压坯中不规则形状颗粒之间的相互联锁。
而在我国,2017年,粉末冶金市场汽车应用占比仅为60%。我国粉末冶金汽车零件占比远发达,占比提升潜力大。
单车用量方面,提升空间同样相对可观。2017年,北美粉末冶金零件单车用量可达18.6Kg,日本为8.0Kg,欧洲为7.2Kg,而仅为4.5Kg。这种差距产生的主要原因是,我国国内很多粉末冶金产品达不到要求的尺寸公差与性能参数,因此,汽车主机厂只能选择成本更高的锻造零件与机加工零件。MIM(MetalInjectionMolding,金属注射成型)虽然是一个小行业,相关从业人员不超过几百万。
国内企业成本优势显著,进口替代空间广阔
与国外公司相比,国内企业在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有优势,能够为主机厂与一级供应商提供更低价的粉末冶金产品。同时,国内企业交货周期短,售后服务、及时,能够为国内主机厂提供更的服务。
从技术角度来看,2015年,发布《制造2025》的通知,其中重点提出要大力发展智能制造、增材制造、新材料、生物医用等领域。我们认为在政策的大力扶持下,国内粉末冶金技术有望得到发展,替代市场逐步由低端转向高技术。
另外,专利申请授权量的持续增长彰显粉末冶金技术的不断成熟。2016年,我国铸造、粉末冶金专利申请授权量为8295项,同比增长11.62%,近五年(2012-2016年)复合增长率为16.02%。
综合来看,国内粉末冶金产品进口替代空间十分广阔


粉末冶金MIM工艺相比传统精铸工艺的优势
MIM使用的原料粉末粒度直径为2—15urn,而传统粉末冶金(PM)的原料粉末粒度为50—100urn。MIM工艺的成品密度高,原因是使用微细粉末。MIM产品形状自由度是PM所不能达到的。
传统的精密铸造(IC)工艺作为一种制作复杂形状产品极有效的技术,近年使用陶心辅助可以完成狭缝、深孔穴的产品,但碍于陶心的强度以及铸液的流动性限制,该工艺仍有某些技术上的难题。一般而言,此工艺制造大、中型零件较为合适,而小型复杂零件则MIM工艺较为合适,而且IC工艺材质受到一定限制。对于混炼时粉末和粘结剂的加入顺序也有比较严格的规定,加料的顺序一般是先加入高熔点组元熔化,然后降温,加入低熔点组元,然后分批加入金属粉末。
压铸工艺适用于铝和锌合金等低熔点、铸流性好的材料,而MIM工艺适合各种材质。
精密锻造可以成型复杂零件,但不能成型三维复杂的小型零件,其产品的精度低,产品有局限。
传统机械加工法:近来靠自动化和数控提升加工能力,在效率和精度上有很大的进展,但是基本的程序上仍脱不开逐步加工车、刨、铣、磨、钻、抛等完成零件形状的方式,机械加工的方法精度和复杂度远优于其他方法,但是因为材料的有效利用率低,且形状的完成受限于设备与刀具,有些零件无法用机械加工完成。相反,MIM可以有效利用材料,形状自由度不受限制。对于小型、复杂、高难度形状的精密零件的制造,MIM工艺比较机械式加工而言,其成本较低且,具有竞争力。一般情况下,珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布,称为片状珠光体。


浅谈铸件与不锈钢锻件之间的区别
铸件应用有着悠久的历史。在古代,人们用铸件做钱币祭器、工具和一些生活用具。然而在现代,铸件主要用于机器零部件的毛坯或者直接用作机器零部件。机械产品中铸件开始越来越占比例,用量也是逐年增加,铸件的形状、品种也在不断变化。密炼机是一种设有一对特定形状并相对回转的转子、在可调温度和压力的密闭状态下间隙性地对聚合物材料进行塑炼和混炼的机械,主要由密炼室、转子、转子密封装置、加料压料装置、卸料装置、传动装置及机座等部分组成。铸件渐渐成为了我们日常生活中不可缺少的一部分,各类门把、门锁、小水管道等各类场合都可以看到铸件的运用。
铸件有优良的机械、物理性能,它可以有各种不同的强度、硬度、韧性配合的综合性能,还可兼具一种或多种特殊性能,如、耐高温和低温、耐腐蚀等。
铸件的重量和尺寸范围都很宽,重量轻的只有几克,重的可达到400吨,壁厚薄的只有0.5毫米,厚可超过1米,长度可由几毫米到十几米,可满足不同工业部门的使用要求。
铸件与不锈钢锻件之间都有那些区别呢?
1、铸件具有良好的性与消震功能,因为铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以性好。同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢。
2、铸件工艺性能好,由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。
3、不锈钢经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于不锈钢的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。69%,熔点约为1227度,晶体结构复杂,硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性。
4、铸件的力学性能同材质的锻件力学性能。然而锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的。
无论是铸件还是不锈钢锻件,都是机械生产中不可缺少的一部分,在机械生产中,根据产品性能的不同,选择相应的铸件或锻件,只有充分发挥铸件或锻件的作用,才能有好的机械产品。
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