高密度粉末冶金汽車零件生產工藝：新材料·新技術·新工藝

第1章高密度粉末冶金汽車零件的主要生產工藝
1.1熔滲銅
1.2二次壓制/二次燒結工藝
1.3粉末鍛造
1.4溫壓
1.5溫模壓制工藝
1.6模壁潤滑
1.7選擇性表面緻密化
1.8金屬注射成形(MIM)工藝
1.9燒結釺焊工藝
1.9.1方法
1.9.2結果與討論
參考文獻

第2章高密度複雜形狀粉末冶金零件壓制成形工藝
2.1粉末冶金零件成形壓機進展
2.1.1混合式壓機
2.1.2液壓式壓機
2.1.3模架
2.1.4壓制成形工藝進展的幾個實例
2.2用CNC壓機壓制成形的幾個實例
2.2.1常規粉末成形壓機與CNC壓機的問題與性能比較
2.2.2用CNC壓機壓制成形複雜形狀零件實例
2.3防止壓制成形壓坯產生裂紋的措施
2.3.1在零件設計階段
2.3.2在模具設計與組裝階段
2.3.3材料選擇與運送
2.3.4零件壓坯的撿拾與運送方法
參考文獻

第3章製造高密度、複雜形狀汽車零件的溫壓工藝
3.1概要
3.2ANCORDENSETM溫壓工藝
3.3溫壓的理論基礎
3.4溫壓過程的溫度控制
3.5溫壓用粉末成形壓機與附加裝置
3.5.1粉末加熱器
3.5.2槽式加熱器
3.5.3裝粉靴
3.5.4模架的加熱、冷卻及絕緣
3.5.5溫壓作業中的故障與排除措施
3.6溫壓模具設計
3.6.1溫壓時加熱和維持適當作業溫度所需的功率
3.6.2溫壓用模具實例
3.6.3對溫壓用模具實例和所需功率計算的簡要說明
3.6.4工作間隙與冷縮配合
3.6.5冷縮配合陰模的計算
3.7溫壓與常規粉末冶金工藝製造的高密度鐵基材料性能的比較
3.7.1試驗程式
3.7.2結果與討論
3.8用溫壓製造高密度粉末冶金材料的關鍵參數
3.8.1試驗程式
3.8.2實驗室特性
3.8.3生產工藝參數對密度的影響
3.8.4混合粉的生產耐用性與生產能力
3.9溫壓的發展--溫模壓制
3.9.1溫壓
3.9.2AncorMax 200TM溫壓（溫模壓制）
3.10用溫壓生產的汽車零件實例
3.10.1自動變速器渦輪轂
3.10.2汽車變速器輸出軸轂
3.10.3溫壓的同步器齒轂
3.10.4直噴汽油（DIG）汽車發動機無聲鏈條系統用溫壓--高溫燒結粉末冶金
鏈輪的開發
參考文獻

第4章汽車發動機連杆的粉末鍛造工藝
4.1粉末鍛造零件
4.1.1粉末鍛造的特點
4.1.2鐵基粉末鍛造零件生產工藝
4.1.3粉末鍛造鐵基材料的力學性能
4.1.4預成形坯設計
4.1.5粉末鍛造的經濟性與應用實例
4.1.6粉末鍛造汽車連杆的生產與應用
4.2粉末鍛造連杆
4.2.1斷裂剖分工藝
4.2.2可斷裂的C70鋼
4.2.3粉末鍛造與C70鋼錘鍛連杆的競爭
4.3粉末鍛造連杆用FeCuC材料的改進
4.3.1粉末鍛造連杆FeCuC合金的力學性能
4.3.2粉末鍛造連杆FeCuC合金的開發
4.3.3高強度材料研究的新進展
4.3.4粉末鍛造連杆與傳統錘鍛鋼連杆材料比較
參考文獻

第5章製造高負載汽車變速器粉末冶金齒輪的表面緻密化工藝
5.1表面緻密化是改進粉末冶金齒輪使用性能的一種有效工藝
5.1.1材料的選擇及工藝過程
5.1.2表面緻密化效果及燒結齒輪性能的測定
5.1.3利用表面緻密化技術研發新型燒結齒輪的實例及成本比較
5.2螺旋齒輪與直齒齒輪的表面緻密化
5.2.1試驗
5.2.2結果
5.2.3討論
5.2.4結論
5.3表面緻密化齒輪的滾動接觸疲勞
5.3.1齒輪齒接觸應力
5.3.2表面下的應力分佈
5.3.3表面緻密化齒輪的齒
5.3.4滾動接觸疲勞破裂方式
5.3.5剪切應力分佈與剪切強度分佈
5.3.6汽車齒輪
5.3.7漸開線曲率
5.3.8滾動接觸疲勞試驗
5.4表面緻密化工藝
5.4.1DensiForm工藝
5.4.2DensiForm零件的力學使用性能
5.4.3DensiForm零件的尺寸精度
5.4.4DensiForm應用實例
5.5表面緻密化粉末冶金齒輪的性能
5.5.1試驗
5.5.2特性記述
5.5.3結果
5.6高負載粉末冶金齒輪選擇性表面緻密化
5.6.1粉末冶金齒輪的優勢
5.6.2粉末冶金齒輪的改進
5.6.3高負載粉末冶金齒輪的開發
5.6.4選擇性表面緻密化工藝
5.7高密度粉末冶金螺旋齒輪的開發
5.7.1AncorMax DTM工藝
5.7.2AncorMax D FLN24405的性能
5.7.3螺旋齒輪原型的生產
5.7.4改進粉末冶金零件物理性能的方法
5.7.5表面緻密化齒輪生產
5.8轎車變速器粉末冶金齒輪
5.8.1試驗
5.8.2特性
5.8.3結果
5.8.43軸總成的成對台架試驗
5.8.5結論
參考文獻

第6章製造粉末冶金汽車零件的金屬注射成形（MIM）工藝
6.1金屬注射成形--21世紀的金屬零件成形工藝
6.1.1ＭＩＭ（金屬注射成形）工藝
6.1.2生產過程概述
6.1.3ＭＩＭ 零件的應用場合
6.1.4設計準則
6.2用金屬注射成形製造的汽車零件
6.2.1金屬注射成形工藝過程
6.2.2MIM汽車零件實例
6.3美國MPIF標準35《金屬注射成形零件材料標準》(2007年版)
參考文獻

附錄 近年來開發與應用的高密度粉末冶金汽車零件
附錄1 發動機零件
附錄2 變速器零件
附錄3 其他零件

據美國MPIF（金屬粉末工業聯合會）發佈的調查報告"粉末冶金零件目標"（截至2008年），在汽車中單獨使用的粉末冶金零件有300多項，總數超過了750件，其中發動機零件99項，變速器等的零件116項，車身、底盤等90項。鑒於調查仍在進行中，估計汽車中使用的粉末冶金零件總數可能會達到1000件左右。

據統計，一輛中檔轎車的重量為15～20t，按照北美平均每輛汽車的粉末冶金零件用量，2006年最高為195kg，這就是說，依照重量，在北美生產的汽車中粉末冶金零件占10%～13%。

依據中國機械通用零部件工業協會粉末冶金分會的統計，中國（大陸）生產的汽車中，平均每輛汽車中使用的國產粉末冶金零件不超過4kg，這只相當於北美2006年平均每輛汽車粉末冶金零件用量的20%。

粉末冶金汽車零件在汽車中的應用，從1940年算起，迄今已有73年，在這73年中，1990年以前，汽車製造中使用的粉末冶金零件基本上都是用常規的壓制燒結工藝生產的密度<69g>
本書對20世紀90年代以來在製造高密度、高強度、複雜形狀粉末冶金汽車零件方面已採用與正在研發的一些新材料、新技術及新工藝進行了系統的介紹。

本書可供汽車產業、粉末冶金零件相關企業、機電產業和相關部門的設計、生產、管理人員參考，也可作為相關科研人員和理工院校有關師生的參考書。

本書在編寫過程中，得到了郭瑞金博士、亓家鐘教授、于洋博士、申小平高級工程師、荊慧主任等的大力幫助與熱情支持，在此表示衷心感謝。

由於編者水準有限，書中不足之處在所難免，請廣大讀者批評指正。

編著者