良好 开端。然而，该技术在制备大尺寸铁基制品方面还存在很多难点，主 要包括均匀合金成分和显微组织的获得，大尺寸多台阶复杂形 状零件的密度均匀性的控制，以及烧结尺寸精度的严格控制。 主要研究内容 高密度铁基粉末冶金材料成分的优化设计。通过压制性 能对比烧结致密化行为研究显微组织表征和力学性能分析进 行高密度铁基粉末冶金材料的成分设计并进行优化，满足年报道了铁基烧结合金 的新型制备技术，通过改进原料粉末成形和烧结条件，以及采用先 进的热处理技术，在的成形压力下制备出理论密度在 以上的铁基烧结合金，使致密度硬度和疲劳性能得到大幅国内发展现状与现有技术基础 目前我国水雾化铁粉年产量已超过万吨，但是存在压缩性不 高和压缩性稳定性较差等问题。占我国市场的高压缩性雾化铁粉 仍需要从瑞典美国日本等国外厂家进口。在粘结化铁绝大多数中低档产品只能用作承载负荷较低的结构件。我国粉末冶金行业的整体技术水 平还有待大幅度提高。为了满足我国汽车工业及其它先进制造业对高 性能大尺寸精密及复杂形状结构零件的迫切需求，本世纪初压用粉，获得密度大于的粉末冶金零部 件。从年开始，北京科技大学在国家计划的支持下开展了 粉末冶金高端产品的基础和应用研究，采用高速压制技术成功制备出 密度大于的铁基零件，这是高性严格控制。 主要研究内容 高密度铁基粉末冶金材料成分的优化设计。通过压制性 能对比烧结致密化行为研究显微组织表征和力学性能分析进 行高密度铁基粉末冶金材料的成分设计并进行优化，加塑化剂并进行增塑处 理，接着添加粘结剂后制备成高流动性合金成分均匀和高压缩性的 粘结化铁基粉末。重点研究粉末颗粒的形状粒度和粒度搭配对粉末 特性松装密度振实密度和流动性的影响粘结剂模壁润滑和先进模架模具结构设计技术来获得高密度压坯，进 而优化烧结和热处理工艺参数得到高密度铁基制品。重点研究颗粒形 状和粒度配比塑化剂的添加模壁润滑模具结构和压制方式对压 坯密度及其分布性和综合力学性能 的影响规律，并阐明高密度铁基粉末冶金材料的致密化机理。研究高 密度铁基材料的先进热处理技术。最后对烧结和热处理态铁基材料的 显微组织和力学性能进行表征。对高性能粉末冶金零件进行定性的主要瓶颈。国外少数粉末冶金企业 掌握了粘结化铁基粉末的制备关键，并对粘结化处理粉末中的润 滑剂组成制备工艺等核心技术严格保密。北京科技大学与山东 莱芜市新艺粉末冶金制品有限公司合作进行了新型粘结化铁基粉 末制备技术的探索性研究。本课题拟在新型润滑剂和增塑剂的设 计粒径组成优化和先进粉末混合装臵设计的基础上开发出具有 自主知识产权的高品质粘结化铁基粉末，并形成自己的品牌。 在高密度铁基制品的研制方面，国内外每年均有大量关于高密度铁基合金的文献公开发表，但是主要是有关温压成形粉末锻造等方法， 未能检索到与铁基粉末增塑处理和相应的高密度成形技术的专利报 道。我们初步探明了粉末以及高密度 高均匀性和大尺寸铁基粉末冶金制品产业化关键技术的研究。这对推 动我国铁基粉末冶金行业的整体技术和装备水平的提升加快我国粉 末冶金产品结构的调整以及打破国外在高端铁基粉末和制品领域的 技术和市场垄断都具有重要的意义。 国外发展现状与趋势 粘结化铁基粉末的研究是国际上制备高性能高精度铁基零部件 的重要发展方向之。美国赫格拉斯公司瑞典赫格拉斯公司加拿 大魁北克粉末公司日本神户制钢和川崎制铁公司代表了粘结化铁基 粉末制备的前沿技术。美国赫格拉斯公司采用的是混粉技术瑞典赫格拉斯公司开发了粘结化处理混合粉末。加拿大 魁北克粉末公司研发出粘结化处理粉末。日本神户制 钢的粘结化粉末命名为 高密度铁基粉末冶金零件的制备主要采用粉末热锻温压成形等 技术，并且已经实现了工业化生产，特别是通过粉末热锻制备出了密 度达以上的高性能连杆同步器齿毂和伞齿轮等零件，并在 汽车上得到应用。目前，粉末锻造的核心技术仍然掌握在德国公 司日本丰田汽车公司和美国福特汽车公司等少数企业的手中。粉末 锻造存在设备价格过高能耗大生产成本高和成品率较低等问题。 温压成形的密度只能达到左右，产品性能已经不能满足日 益严格的技术要求。开发低成本，高性能的铁基粉末零件是粉末冶金 工业发展的必然趋势。日本公司于年报道了铁基烧结合金 的新型制备技术，通过改进原料粉末成形和烧结条件，以及采用先 进的热处理技术，在的成形压力下制备出理论密度在 以上的铁基烧结合金，使致密度硬度和疲劳性能得到大幅度提高， 但是该发明的核心技术并未披露。基于国外铁基粉末及粉末冶金制品 的现状与趋势，高品质铁基粉末的制备和高性能铁基粉末冶金制品制 备新技术的研发是我国铁基粉末冶金工业发展不可或缺的。 国内发展现状与现有技术基础 目前我国水雾化铁粉年产量已超过万吨，但是存在压缩性不 高和压缩性稳定性较差等问题。占我国市场的高压缩性雾化铁粉 仍需要从瑞典美国日本等国外厂家进口。在粘结化铁基合金粉末 方面，我国的种类远少于国外，高档次铁基粉末冶金制品用粘结化粉 末几乎全部依赖进口。 就粉末冶金制品而言，虽然我国年的年产量达到了万吨， 但是主要采用传统压制和烧结工艺制备，生产出的绝大多数中低档产品只能用作承载负荷较低的结构件。我国粉末冶金行业的整体技术水 平还有待大幅度提高。为了满足我国汽车工业及其它先进制造业对高 性能大尺寸精密及复杂形状结构零件的迫切需求，本世纪初国内 开始开展高致密度和高性能粉末冶金零部件制备技术的研究。 年月中南大学北京科技大学和华南理工大学联合承担了国家 计划，较系统地开展了温压技术的研究，并利用转炉烟尘中 铁粒为原料设计温压用粉，获得密度大于的粉末冶金零部 件。从年开始，北京科技大学在国家计划的支持下开展了 粉末冶金高端产品的基础和应用研究，采用高速压制技术成功制备出 密度大于的铁基零件，这是高性能铁基制品研发的个高速省唯生产 发动机曲轴连杆和凸轮轴的专业厂家，公司自年以来就不断致力于开发污染小， 能耗低的高品质曲轴生产技术，为曲轴的产业化生产打下坚实的基础。目前公司 生产的曲轴大多还是采用感应淬火热处理工艺，经感应淬火热处理后的曲轴，表面硬度虽 然得到提高，但基体材料的性能还是维持原样，所以无法达到些高端主机厂的要求，公 司每年生产万支曲轴中的大多数只能供应给空压机行业的些中低端客户。为满足 客户对高性能曲轴的需求，公司从年开始就直致力于等温淬火球墨铸铁发 动机曲轴的研发工作。公司组织了个科研攻关小组，聘请了批国内铸造热处理和其 它相关方面的专家，并同省内外多所高校和科研机构紧密合作。经过多年艰苦探索，终于 成功掌握了国内先进的等温淬火球墨铸铁曲轴的生产技术并试制成功出口西欧的多拐 空压机曲轴，用户试装后反映效果良好，主机的使用寿命得到大幅度提高，且运行时噪音 和振动减小。特别是我公司科研小组还攻克了等温淬火后曲轴的机加工难题，使公司所生 产曲轴的机械性能达到了国内领先水平，整体工艺和加工精度接近国际先进水平。为适应 我省装备制造业快速发展对高性能铸件的需求，公司决定以实施高品质曲轴产业化生 产为项目带动，提升公司的整体技术水平和竞争实力，不断开发出高品质产品，为提 升我省的产业化生产水平做出应有的贡献。 二项目实施方案 项目前期情况和基础 曲轴开发项目于年启动，经过六年来的研究和试制，基本完成并确定出 曲轴的生产设备和技术工艺。在研发过程中，组织并整合了省内外的研发力量，建立企业 研发小组，推进生产技术的进步与成熟，形成产学研相结合的有效平台。本公司在自 主研发的基础上，与福建省机械科学研究院相关专家达成技术成果转让和技术合作协议， 将生产技术及其工艺流程配方控制条件参数并转让给本公司。在技术合作上，还 帮助本公司生产装置进行运行调试与完善，成功地试制出曲轴样品，取得了良好的经 济效益和社会效益，也填补了省内产品生产的空白。 项目主要内容 项目建设主要内容 高品质曲轴产业化生产技术由三河市金立机械有限公司与福建省机械科学研究院 联合开发。项目计划建设 优化曲轴生产工艺，确定最佳的曲轴的化学成分和等温淬火热处理工艺。 采用专业热处理设备对曲轴进行等温淬火热处理 曲轴专用生产线，实现曲轴机械化自动化生产 项目研发的关键技术和关键工艺 采用压力包球化处理工艺生产优质稳定的球墨铸铁曲轴，为获得高品质的曲 轴提供材质保证。国外发展经验证明，只有优质的球铁才能得到高品质的。采用压力 包进行球化处理，不仅可以提高球化过程中的蒸气压力，提高球化剂的吸收率，稳定球化 等级，而且还可减少球化过程铁水温度的降低和烟尘的排放，达到节能减排的效果。 采用专用热处理设备对球铁曲轴进行等温淬火处理，克服了传统手工操作等温 盐浴炉所存在的温度波动大效率低和劳动条件差等问题。 采用半浸入等温淬火热处理工艺，解决了些精良好 开端。然而，该技术在制备大尺寸铁基制品方面还存在很多难点，主 要包括均匀合金成分和显微组织的获得，大尺寸多台阶复杂形 状零件的密度均匀性的控制，以及烧结尺寸精度的严格控制。 主要研究内容 高密度铁基粉末冶金材料成分的优化设计。通过压制性 能对比烧结致密化行为研究显微组织表征和力学性能分析进 行高密度铁基粉末冶金材料的成分设计并进行优化，满足年报道了铁基烧结合金 的新型制备技术，通过改进原料粉末成形和烧结条件，以及采用先 进的热处理技术，在的成形压力下制备出理论密度在 以上的铁基烧结合金，使致密度硬度和疲劳性能得到大幅国内发展现状与现有技术基础 目前我国水雾化铁粉年产量已超过万吨，但是存在压缩性不 高和压缩性稳定性较差等问题。占我国市场的高压缩性雾化铁粉 仍需要从瑞典美国日本等国外厂家进口。在粘结化铁绝大多数中低档产品只能用作承载负荷较低的结构件。我国粉末冶金行业的整体技术水 平还有待大幅度提高。为了满足我国汽车工业及其它先进制造业对高 性能大尺寸精密及复杂形状结构零件的迫切需求，本世纪初压用粉，获得密度大于的粉末冶金零部 件。从年开始，北京科技大学在国家计划的支持下开展了 粉末冶金高端产品的基础和应用研究，采用高速压制技术成功制备出 密度大于的铁基零件，这是高性严格控制。 主要研究内容 高密度铁基粉末冶金材料成分的优化设计。通过压制性 能对比烧结致密化行为研究显微组织表征和力学性能分析进 行高密度铁基粉末冶金材料的成分设计并进行优化，加塑化剂并进行增塑处 理，接着添加粘结剂后制备成高流动性合金成分均匀和高压缩性的 粘结化铁基粉末。重点研究粉末颗粒的形状粒度和粒度搭配对粉末 特性松装密度振实密度和流动性的影响粘结剂模壁润滑和先进模架模具结构设计技术来获得高密度压坯，进 而优化烧结和热处理工艺参数得到高密度铁基制品。重点研究颗粒形 状和粒度配比塑化剂的添加模壁润滑模具结构和压制方式对压 坯密度及其分布性和综合力学性能 的影响规律，并阐明高密度铁基粉末冶金材料的致密化机理。研究高 密度铁基材料的先进热处理技术。最后对烧结和热处理态铁基材料的 显微组织和力学性能进行表征。对高性能粉末冶金零件进行定性的主要瓶颈。国外少数粉末冶金企业 掌握了粘结化铁基粉末的制备关键，并对粘结化处理粉末中的润 滑剂组成制备工艺等核心技术严格保密。北京科技大学与山东 莱芜市新艺粉末冶金制品有限公司合作进行了新型粘结化铁基粉 末制备技术的探索性研究。本课题拟在新型润滑剂和增塑剂的设 计粒径组成优化和先进粉末混合装臵设计的基础上开发出具有 自主知识产权的高品质粘结化铁基粉末，并形成自己的品牌。 在高密度铁基制品的研制方面，国内外每年均有大量关于高密度铁基合金的文献公开发表，但是主要是有关温压成形粉末锻造等方法， 未能检索到与铁基粉末增塑处理和相应的高密度成形技术的专利报 道。我们初步探明了