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【關(guān)鍵詞】粉末冶金 模具 仿真技術(shù) 加工方法
中圖分類號(hào):TD353.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2013)35-111-01
0引言
粉末冶金是通過制取金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為生產(chǎn)原材料,通過過壓制成形、燒結(jié)等工藝過程,制造出各種粉末冶金制品的工藝技術(shù)。現(xiàn)在,這種工藝已經(jīng)成為我們?cè)谛虏牧涎兄祁I(lǐng)域內(nèi)的重要工藝技術(shù)。在粉末冶金工業(yè)中,模具對(duì)于在很多工序中都有所應(yīng)用,并且對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)工藝也具有較大的影響。粉末冶金模具是粉末冶金制品生產(chǎn)的重要工藝裝備,粉末冶金模具的質(zhì)量對(duì)粉末冶金制品的質(zhì)量具有直接的影響。然而,粉末冶金模具的質(zhì)量主要取決于它的加工過程。因此,對(duì)于粉末冶金模具加工方法及仿真技術(shù)的研究,對(duì)于粉末冶金工業(yè)具有重大的意義。
1 粉末冶金模具的加工方法
目前,對(duì)于粉末冶金模具的先進(jìn)加工方法種類很多,其中各種加工方法也是各有特點(diǎn)?,F(xiàn)就幾種主要的粉末冶金模具加工方法進(jìn)行介紹,并對(duì)各種方法的特點(diǎn)和對(duì)粉末冶金模具的影響進(jìn)行探討。
1.1 電火花加工方法
電火花加工的方法,是通過在放電瞬間產(chǎn)生劇烈高溫。然后,利用這一高溫將工件的表面熔化(甚至汽化),從而達(dá)到機(jī)械加工的目的。這種加工方法在一些難以加工的超硬材料加工中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
(1)電火花加工方法的特點(diǎn)
電火花加工方法能夠有效的填補(bǔ)常規(guī)的機(jī)械加工方法對(duì)于難加工材料的不足,適用于對(duì)于強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、硬度高等難加工的材料的加工。另外,由于電火花加工方法直接利用電能與熱能進(jìn)行加工,因此在加工過程中可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化控制。再者,這種加工方法的精細(xì)度很高,對(duì)于粉末冶金模具這種加工質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品是一種較為合適的加工方法。不過,這種方法也存在著一定的缺點(diǎn),那就是利用電火花加工方法加工的粉末冶金模具的表面粗糙度較高,會(huì)對(duì)粉末冶金工業(yè)造成一定的影響。
(2)電火花加工方法在模具加工中的應(yīng)用
在粉末冶金模具電火花加工中,常是通過使用數(shù)控電火花機(jī)床來進(jìn)行加工的。數(shù)控電火花機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)粉末冶金模具的精密加工,確保滿足粉末冶金模具的質(zhì)量要求。在粉末冶金模具的尺寸精度、仿形精度和表面質(zhì)量等方面將發(fā)揮重要的作用。
1.2 仿形磨削加工方法
利用仿形磨削加工方法加工粉末冶金模具,即是通過利用專門的平面磨床,通過仿形尺對(duì)粉末冶金模具進(jìn)行仿形磨削。這種粉末冶金模具加工方法的特點(diǎn)是其加工生產(chǎn)的粉末冶金模具的精密度較高,且表面較為光滑、平整,粗糙度較低。這種加工方法的缺點(diǎn)是加工效率較低。
1.3 數(shù)控線切割加工方法
數(shù)控線切割加工的方法,是通過將金屬絲電極安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的貯絲筒上,然后分別將被切割工件與金屬絲電極接到高頻電源的正、負(fù)極上,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)控制控制電極的移動(dòng)方向,并通過電火花加工達(dá)到自動(dòng)切割的目的。
數(shù)控線切割方法是計(jì)算機(jī)技術(shù)與電火花加工技術(shù)的結(jié)合,可以發(fā)揮電火花加工方法的優(yōu)點(diǎn),還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割的目的。其在粉末冶金模具的加工上具有重要的作用。由于這種加工方法對(duì)于電極沒有特別的要求,并可以對(duì)各種硬度和形狀的工件進(jìn)行加工。數(shù)控線切割加工的方法,還可以反復(fù)的使用電極絲,加工損耗小、精度高等特點(diǎn),非常適合粉末冶金模具的加工生產(chǎn)。因此,數(shù)控線切割加工的方法也是目前在粉末冶金模具加工中最常用的方法之一。
2 粉末冶金模具的數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在各類科技領(lǐng)域都有廣泛的影響,隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不斷發(fā)展成熟,已經(jīng)可以應(yīng)用到產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到結(jié)束使用壽命的整個(gè)周期的各個(gè)環(huán)節(jié)中,其中在產(chǎn)品的加工階段應(yīng)用更為廣泛。在粉末冶金模具的加工過程中,仿真技術(shù)的應(yīng)用將對(duì)粉末冶金模具的加工行業(yè),甚至整個(gè)粉末冶金工業(yè)都具有重要的意義。
在粉末冶金模具的加工過程中,建立一個(gè)較為精確的數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真模型,通過模擬整個(gè)模具加工過程,從而獲得在粉末冶金模具加工過程中所需的幾何數(shù)據(jù)和力學(xué)信息,以及加工過程中可能發(fā)生的不良影響和可能出現(xiàn)的偏差值。通過數(shù)控動(dòng)態(tài)仿真模型,便可以在加工前獲得準(zhǔn)確的信息,規(guī)避可能產(chǎn)生的不良影響,有效的降低了加工失誤、偏差等現(xiàn)象發(fā)生的可能性。
在粉末冶金模具的加工過程中,利用精確的數(shù)控加工動(dòng)態(tài)仿真模型,可以獲得準(zhǔn)確的數(shù)控加工代碼,避免加工的錯(cuò)誤和偏差;另外,還可以對(duì)加工誤差值、刀具磨損等進(jìn)行預(yù)測(cè),為保證粉末冶金模具的質(zhì)量要求和刀具的更換提供重要的參考信息。因此,在粉末冶金模具的制造加工過程中,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)揮了重要的作用,對(duì)于保證模具加工生產(chǎn)的質(zhì)量和提高模具生產(chǎn)效率都有很大的幫助。
3 結(jié)語
粉末冶金模具的加工,對(duì)于粉末冶金制品的質(zhì)量具有很大的影響。目前,對(duì)于粉末冶金模具的加工方法仍具有很大的發(fā)展空間,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在粉末冶金模具加工中的應(yīng)用,也還需要人們不斷的進(jìn)行發(fā)展和研究。
參考文獻(xiàn):
互聯(lián)網(wǎng)金融是指以依托于云計(jì)算、社交網(wǎng)絡(luò)以及搜索引擎等互聯(lián)網(wǎng)工具,實(shí)現(xiàn)資金融通、支付和信息中介等業(yè)務(wù)的一種新興金融?;ヂ?lián)網(wǎng)金融與傳統(tǒng)金融的區(qū)別不僅僅在于金融業(yè)務(wù)所采用的媒介不同,更重要的在于金融參與者深諳互聯(lián)網(wǎng)“開放、平等、協(xié)作、分享”的精髓,通過互聯(lián)網(wǎng)等工具,使得傳統(tǒng)金融業(yè)務(wù)具備透明度更強(qiáng)、參與度更高、協(xié)作性更好、中間成本更低、操作上更便捷等一系列特征?;ヂ?lián)網(wǎng)金融的發(fā)展已經(jīng)歷了網(wǎng)上銀行、第三方支付、個(gè)人貸款、企業(yè)融資等多階段,并且越來越在融通資金、資金供需雙方的匹配等方面深入傳統(tǒng)金融業(yè)務(wù)的核心。隨著其自身的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)金融的概念也在不斷地被經(jīng)濟(jì)學(xué)家規(guī)范和擴(kuò)大。
一、小微企業(yè)利用傳統(tǒng)融資模式存在的困難
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,小微企業(yè)數(shù)量占我國(guó)企業(yè)總數(shù)90%以上,創(chuàng)造了80%的就業(yè)崗位和50%的稅收,在解決就業(yè)、增加收入、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整中都起著不可替代的作用。然而,“融資難”一直是困擾小微企業(yè)發(fā)展的一個(gè)難題。雖然銀行針對(duì)小微企業(yè)融資難提供了多種手段,如標(biāo)準(zhǔn)化抵押貸款、創(chuàng)新融資產(chǎn)品等。但小微企業(yè)在傳統(tǒng)信貸模式的局限性下,融資問題仍然十分嚴(yán)峻。小微企業(yè)貸款難的主要原因有如下幾點(diǎn),企業(yè)的抵押能力較弱,缺乏抵押資產(chǎn);信息不對(duì)稱,缺乏規(guī)范的經(jīng)營(yíng)報(bào)表;金融危機(jī)后,一直實(shí)行相對(duì)緊縮的宏觀經(jīng)濟(jì)政策,銀行的放貸意愿較低;金融機(jī)構(gòu)體系不健全,金融基礎(chǔ)設(shè)施不完善。由于種種原因,小微企業(yè)利用傳統(tǒng)模式貸款難的問題日益凸顯。
二、互聯(lián)網(wǎng)金融針對(duì)小微企業(yè)融資的優(yōu)勢(shì)
互聯(lián)網(wǎng)金融為小微企業(yè)融資難的發(fā)展困境帶來了轉(zhuǎn)機(jī),與傳統(tǒng)的商業(yè)銀行間接融資、資本市場(chǎng)直接融資等融資模式相比,互聯(lián)網(wǎng)金融融資模式具有普惠性、便捷性、針對(duì)性等特點(diǎn)。
(一) 針對(duì)性
互聯(lián)網(wǎng)金融在金融服務(wù)過程中會(huì)根據(jù)小微企業(yè)自身的特點(diǎn)采用不同的經(jīng)營(yíng)管理模式,實(shí)行差異化經(jīng)營(yíng)策略,進(jìn)行融資產(chǎn)品創(chuàng)新,追蹤客戶滿意度。在融資平臺(tái)上,強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集、分析和整合能力,突破傳統(tǒng)渠道中的許多障礙。在數(shù)據(jù)上解決了傳統(tǒng)渠道信息不對(duì)稱,信息內(nèi)容匱乏的難題。P2P網(wǎng)絡(luò)貸款平臺(tái)雖然沒有明確的客戶圈,但是需要先在網(wǎng)絡(luò)上注冊(cè)并且貸款金額較小,同時(shí)也會(huì)通過多種方式對(duì)客戶的實(shí)際情況進(jìn)行認(rèn)定?;ヂ?lián)網(wǎng)信息化手段,可以進(jìn)一步降低投融資交易的成本,提高投融資的效率。在飛速發(fā)展的過程中,出現(xiàn)了一批以阿里巴巴、京東商城為代表的互聯(lián)網(wǎng)金融企業(yè),它們盈利能力強(qiáng),掌控著大量的短期資金,能夠滿足中小企業(yè)日常的資金需求?;ヂ?lián)網(wǎng)是融資信息的服務(wù)商,以建立海量融資信息數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),通過線上渠道和線下沙龍的形式,為廣大小微企業(yè)提供針對(duì)性的融資信息對(duì)接服務(wù),提高小微企業(yè)融資的成功率,破解信息不對(duì)稱的難題,降低了彼此的經(jīng)營(yíng)成本。如阿里小貸和京東商城根據(jù)客戶特點(diǎn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品要素,并根據(jù)客戶的實(shí)際情況對(duì)產(chǎn)品要素進(jìn)行差異化調(diào)整。依據(jù)細(xì)分客戶,提供融資產(chǎn)品的客戶端定制化部署,使小微企業(yè)具有自主和個(gè)性選擇權(quán),選擇適合自己融資需求和融資額度的融資產(chǎn)品,并且它不存在資金交易的風(fēng)險(xiǎn)和類似p2p平臺(tái)跑路的問題。
(二) 普惠性
銀行更多地關(guān)注大客戶,在一定時(shí)間內(nèi)把自己的資源投入效益最大的部分,就是頭部,而忽視了尾部。而互聯(lián)網(wǎng)金融的興起使金融更加普惠化,可以在解決中小企業(yè)融資問題上發(fā)揮積極作用,可以促進(jìn)民間金融陽光化、規(guī)范化,提高金融普惠性和資源配置效率,更好地服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)。
(三) 便捷性
小微企業(yè)通過在網(wǎng)絡(luò)化金融生態(tài)中更為便利地獲取貿(mào)易伙伴、融資支持、財(cái)務(wù)咨詢等標(biāo)準(zhǔn)化融資服務(wù)資源,互聯(lián)網(wǎng)金融服務(wù)小微企業(yè)具有產(chǎn)品類型多、放款速度快、審批流程簡(jiǎn)、獲貸 成本低等便捷特性,降低了小微企業(yè)融資門檻。例如,近年來,建設(shè)銀行也在不斷地探索利用網(wǎng)絡(luò)渠道擴(kuò)大小微企業(yè)服務(wù)的覆蓋面,提升融資便捷性,主要做法包括: 一是開通小微企業(yè)融資在線申請(qǐng)渠道,推進(jìn)線上線下的融合互補(bǔ),先后在企業(yè)網(wǎng)上銀行、善融商務(wù)平臺(tái)、門戶網(wǎng)站開通了小微企業(yè)貸款在線的申請(qǐng)渠道,這就降低了資金需求者的求貸門檻。二是推出網(wǎng)銀循環(huán)貸的業(yè)務(wù),最大限度地節(jié)約客戶利息成本,將傳統(tǒng)客戶經(jīng)理操作的評(píng)級(jí)、授信、支用業(yè)務(wù)流程合并為評(píng)級(jí)和授信業(yè)務(wù)流程,支用環(huán)節(jié)由客戶按需直接發(fā)起,通過建行企業(yè)網(wǎng)上銀行自主支用。這樣小微企業(yè)主只需辦理一次貸款,無需再次前往銀行柜臺(tái),便可以實(shí)現(xiàn)通過企業(yè)網(wǎng)銀7×24小時(shí)隨借隨還、循環(huán)使用,降低了時(shí)間成本。
三、互聯(lián)網(wǎng)金融與小微企業(yè)融資發(fā)展之間的雙贏分析
互聯(lián)網(wǎng)金融與小微企業(yè)融資模式創(chuàng)新是我國(guó)金融創(chuàng)新與小微企業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)雙贏的重要戰(zhàn)略渠道。一方面,小微企業(yè)需要互聯(lián)網(wǎng)金融的融資服務(wù)支撐,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展; 另一方面,互聯(lián)網(wǎng)金融圍繞小微企業(yè)需求豐富金融服務(wù)方式,實(shí)現(xiàn)金融創(chuàng)新。互聯(lián)網(wǎng)金融服務(wù)小微企業(yè)發(fā)展日漸成為國(guó)家金融和財(cái)政政策扶持的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:粉末冶金;發(fā)展;探究
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.011
1 粉末冶金的起源c概述
1.1 粉末冶金的起源
在1930年代,螺旋磨削后還原鐵粉,因此鐵粉和碳粉制成的鐵基粉末冶金方法的機(jī)械零件獲得快速發(fā)展。 第二次世界大戰(zhàn)后,粉末冶金技術(shù)就得到了快速發(fā)展,新的生產(chǎn)技術(shù)和技術(shù)設(shè)備,許多新材料和產(chǎn)品可以衍生出一些特殊材料的制造領(lǐng)域,成為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分。
1.2 粉末冶金的概述
粉末冶金是一項(xiàng)能將金屬粉末或金屬粉末(或金屬粉末和非金屬粉末的混合物)作為原料燒結(jié),制造出金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型的產(chǎn)品技術(shù)。粉末冶金方法和生產(chǎn)陶瓷有相似的地方,都是粉末燒結(jié)技術(shù)的一部分,因此,一系列粉末冶金新技術(shù)也可用于陶瓷材料的制備。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),它已成為解決問題的關(guān)鍵性新材料,在整個(gè)工程系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但是從定義上說粉末冶金產(chǎn)品往往是遠(yuǎn)超出了材料和冶金的范圍,通??缭蕉鄠€(gè)學(xué)科(材料、冶金、機(jī)械、力學(xué)等)的技術(shù)。特別是現(xiàn)代金屬粉末3 d打印技術(shù),集機(jī)械工程、AUTOCAD、逆向工程技術(shù),分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)共同與粉末冶金產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)入一個(gè)更全面的現(xiàn)代技術(shù)的學(xué)科。
2 我國(guó)粉末冶金面臨的技術(shù)難題
我國(guó)冶金技術(shù)目前的困難,是如何積極培育自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力的團(tuán)隊(duì)已成為國(guó)家和企業(yè)急需的解決問題。我們都知道汽車零部件核心技術(shù)的價(jià)值所在,高價(jià)值主要包括:發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣閥,發(fā)動(dòng)機(jī)連桿,傳動(dòng)齒輪同步器錐環(huán)和泵在主從動(dòng)齒輪等等。在這些零部件中,主流技術(shù),粉末冶金技術(shù)。如:連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一,許多進(jìn)口車型的繪圖規(guī)則都有連桿疲勞試驗(yàn)載荷,而且載荷下的載荷疲勞循環(huán)次數(shù)每年超過500多萬次。而國(guó)產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛造鋼連桿和連桿疲勞鑄造用途大多數(shù)次大于500000周以上是比較困難的,因?yàn)槠囦摬考倪B桿沒有切割,微小缺陷對(duì)連桿的疲勞壽命影響較大。國(guó)外主流主要采用粉末鍛造,如:別克汽車,德國(guó)的寶馬,GNK公司制造的連桿甚至達(dá)到了1041MPa的抗拉強(qiáng)度。因此,要培養(yǎng)自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力,首先必須加強(qiáng)對(duì)粉末冶金技術(shù)的發(fā)展,加強(qiáng)國(guó)內(nèi)零部件的競(jìng)爭(zhēng)力,從技術(shù)薄弱為突破點(diǎn)。
3 粉末冶金在我國(guó)工業(yè)家族中的布局與現(xiàn)狀
3.1 布局
根據(jù)中國(guó)粉末冶金協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),34家企業(yè)有國(guó)內(nèi)大中型粉末冶金生產(chǎn)(占全國(guó)64%),53家企業(yè)數(shù)量累計(jì)產(chǎn)量長(zhǎng)期53家企業(yè)生產(chǎn)比重高達(dá)85% ,大多數(shù)都是粉末冶金部件制造商有34家公司專注于進(jìn)行改革發(fā)展。 在過去十年中,我國(guó)受益于汽車生產(chǎn)的增長(zhǎng),汽車用粉末冶金零件的需求也呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的局面。 未來,除了汽車工業(yè)本身的成長(zhǎng),粉末冶金部件的需求也將從雙重替代進(jìn)口替代和加工零件更換中受益,粉末冶金用量將得到明顯改善,保護(hù)傳統(tǒng)粉末冶金汽車備件的需求將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。自2008年以來,從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),由于價(jià)格優(yōu)勢(shì),世界粉末冶金生產(chǎn)焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向中國(guó),日本的生產(chǎn),有明顯的下降。根據(jù)中國(guó)粉末冶金協(xié)會(huì)在34家粉末冶金企業(yè)生產(chǎn)基地,2009/2010/2011粉末冶金自行車用量分別為3.1 / 3.6 / 3.76 kg / m,消費(fèi)增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯,2011年略有下降,2012年并恢復(fù)到3.71 kg / m的水平。行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為,考慮到車輛節(jié)能,產(chǎn)品輕便和精確的吸引力,隨著中國(guó)粉末冶金生產(chǎn)企業(yè)的未來規(guī)模大,技術(shù)加強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)仍強(qiáng),進(jìn)口替代粉末冶金零件在需求增長(zhǎng)的趨勢(shì)下將繼續(xù)發(fā)生。
3.2 現(xiàn)狀
根據(jù)中國(guó)研究結(jié)果,2017年我國(guó)粉末冶金產(chǎn)品的平均自行車用量至少為8公斤,這個(gè)差異不從國(guó)外計(jì)算粉末冶金用量(進(jìn)口或部分裝配件)的發(fā)動(dòng)機(jī),這部分進(jìn)口替代需求構(gòu)成了粉末冶金部件未來需求增長(zhǎng)的一部分。我們保守估計(jì),未來車輛本地化的粉末冶金的更換率約為自行車用量的7% - 9%。研究及相關(guān)原材料,輔助材料,各種粉末制備,燒結(jié)設(shè)備制造設(shè)備的生產(chǎn)。 產(chǎn)品包括軸承,齒輪,硬質(zhì)合金刀具,模具,摩擦產(chǎn)品等。 軍事企業(yè),采用粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)鎧裝穿刺魚雷,制動(dòng)副坦克等飛機(jī)的重型武器裝備。 粉末冶金汽車零部件近年來已成為粉末冶金工業(yè)在中國(guó)最大的市場(chǎng),約60%的汽車零件用于粉末冶金零件。
4 粉末冶金在我國(guó)的發(fā)展前景
4.1 發(fā)展
粉末冶金工業(yè)在中國(guó)已經(jīng)有近十幾年的快速發(fā)展,但與國(guó)外工業(yè)仍存在差距如:企業(yè)規(guī)模小,經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn),與國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)距離。 各種產(chǎn)品交叉,企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈。況且大多數(shù)企業(yè)缺乏技術(shù)支持,研發(fā)能力,產(chǎn)品規(guī)模低,難以與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。加工設(shè)備及配套設(shè)施落后。產(chǎn)品的出口貿(mào)易渠道常被限制。
4.2 前景
隨著中國(guó)加入了世界貿(mào)易組織,上述問題已顯著經(jīng)改善,因?yàn)榧尤胧澜缳Q(mào)易組織后,國(guó)際市場(chǎng)將逐漸使粉末冶金市場(chǎng)將進(jìn)一步得到擴(kuò)大的機(jī)會(huì)。與此同時(shí),越來越多的企業(yè)在引入粉末冶金和相關(guān)技術(shù)水平的外國(guó)資本和技術(shù),我國(guó)冶金項(xiàng)目有就是這樣得到改善和發(fā)展的。依據(jù)目前的數(shù)據(jù),我國(guó)的粉末冶金零件與各項(xiàng)產(chǎn)值超過55.1億人民幣,占全球市場(chǎng)份額非常的小,根據(jù)我國(guó)國(guó)粉末冶金制造業(yè)在2014年和2018年生產(chǎn)報(bào)告和銷售記錄預(yù)測(cè)出轉(zhuǎn)型的升級(jí)空間等。中國(guó)粉末冶金行業(yè)中的54家企業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2013年我國(guó)粉末冶金零部件的生產(chǎn)總值實(shí)現(xiàn)了主營(yíng)業(yè)務(wù)收入484.11億元,增長(zhǎng)40左右同比增長(zhǎng)了2個(gè)百分點(diǎn),利潤(rùn)為7.6億元人民幣,是去年同期的兩倍左右。在生產(chǎn)粉末冶金零部件行業(yè)里頭實(shí)現(xiàn)了工業(yè)產(chǎn)值突破了57億多元人民幣,其中新產(chǎn)品的產(chǎn)值達(dá)到了7.3億RMB,新產(chǎn)品(新產(chǎn)品輸出/工業(yè)產(chǎn)值)所占比例為14.4%。且行業(yè)銷售產(chǎn)值達(dá)到57.73億元RMB,其中出口價(jià)值8.28億元RMB,出付價(jià)值/工業(yè)銷售價(jià)值的21.62%。從生產(chǎn)規(guī)模和銷售規(guī)模分析,根據(jù)中國(guó)粉末冶金協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年中國(guó)粉末冶金零部件的行業(yè)產(chǎn)量2.61142億噸,增長(zhǎng)49.31%;銷售了182萬噸左右,增長(zhǎng)63.75%。先后通過引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和自主發(fā)展創(chuàng)新,在我國(guó)粉末冶金工業(yè)的新技術(shù)的表現(xiàn)和快速發(fā)展的趨勢(shì)下,在各種我國(guó)的機(jī)械通用零部件行業(yè)里,粉末冶金行業(yè)是這一年增長(zhǎng)和發(fā)展得最快的一個(gè)產(chǎn)業(yè),我國(guó)家的GDP增長(zhǎng)率是36.12%。當(dāng)下全球制造業(yè)迅速轉(zhuǎn)移到中國(guó)的步伐正在加速,各種汽車工業(yè)和高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展都離不開粉末冶金的各項(xiàng)技術(shù),因此。粉末冶金行業(yè)的發(fā)展給各種行業(yè)的發(fā)展帶來了一個(gè)個(gè)有利的機(jī)會(huì)和良好的市場(chǎng)空間。所以,我國(guó)將粉末冶金產(chǎn)業(yè)列為了我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的行業(yè),并鼓勵(lì)外企和投資公司對(duì)其進(jìn)行大力發(fā)展。
5 結(jié)束語
粉末冶金工業(yè)是機(jī)械工業(yè)在重要零部件制造中的基礎(chǔ)。 近年來,中國(guó)自行發(fā)展通過不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新,粉末冶金工業(yè)和技術(shù)在中國(guó)的組合顯示出了快速發(fā)展的趨勢(shì),是中國(guó)機(jī)械通用部件行業(yè)增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一。 在中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中,特別是在中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的推動(dòng)下,中國(guó)粉末冶金行業(yè)增長(zhǎng)強(qiáng)勁。 粉末冶金汽車配件占45%以上,粉末冶金汽車配件成為中國(guó)粉末冶金行業(yè)最大的市場(chǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]張福明,錢世崇,殷瑞鈺.鋼鐵廠流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化與高爐大型化[J].鋼鐵,2012(07).
[2]張福明,崔幸超,張德國(guó),羅伯鋼,魏鋼,韓麗敏.首鋼京唐煉鋼廠新一代工藝流程與應(yīng)用實(shí)踐[J].煉鋼,2012(02).
[3]殷瑞鈺.高效率、低成本潔凈鋼“制造平臺(tái)”集成技術(shù)及其動(dòng)態(tài)運(yùn)行[J].鋼鐵,2012(01).
[4]顧里云.首鋼京唐鋼鐵公司能源管控系統(tǒng)建設(shè)的理論與實(shí)踐[J].冶金自動(dòng)化,2011(03).
姚萍屏,教授,1969年出生于湖南雙峰,1988年在原中南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程系開始大學(xué)本科生活,并到該校粉末冶金研究所從事研究生學(xué)習(xí)和助研、副教授再到現(xiàn)在的教授工作,秉承中大“敬業(yè)、勤奮、求實(shí)、創(chuàng)新”的精神,始終耕耘在高性能粉末冶金摩擦學(xué)材料領(lǐng)域,先后承擔(dān)并完成了國(guó)家國(guó)防攻關(guān)、國(guó)家863高技術(shù)、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技部創(chuàng)新基金、民航總局PMA項(xiàng)目、國(guó)家鐵道部引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新項(xiàng)目、湖南省杰出青年基金和湖南省科委等20余項(xiàng)課題的科研任務(wù),將粉末冶金摩擦學(xué)材料推廣應(yīng)用從深海、陸地、天空直至空間,構(gòu)建了粉末冶金摩擦學(xué)材料的全空間應(yīng)用材料體系。這期間,他還在國(guó)內(nèi)外刊物發(fā)表了與摩擦學(xué)材料領(lǐng)域相關(guān)的研究論文50余篇,獲國(guó)家授權(quán)專利8項(xiàng),申請(qǐng)專利5項(xiàng),部級(jí)鑒定項(xiàng)目5項(xiàng)。獲湖南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng),有色科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。目前兼任湖南省摩擦學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、全國(guó)青年摩擦學(xué)青年工作委員會(huì)副主任委員、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)摩擦學(xué)分會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)粉末冶金分會(huì)理事、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)摩擦耐磨減摩材料與技術(shù)專業(yè)委員會(huì)副主任委員、湖南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事等學(xué)術(shù)職務(wù)。
勇于創(chuàng)新研制航空摩擦材料
自1992年參加工作以來,姚萍屏教授一直從事粉末冶金航空制動(dòng)摩擦材料的研制和開發(fā)工作。針對(duì)粉末冶金航空制動(dòng)摩擦材料高能制動(dòng)性能穩(wěn)定性不足和重載耐磨性能差的技術(shù)問題,通過對(duì)摩擦表面成膜機(jī)理、失效機(jī)制及制備工藝的深入研究,開發(fā)了陶瓷顆粒組合增摩技術(shù)、基體微合金化增強(qiáng)技術(shù)、金屬陶瓷和基板梯度復(fù)合技術(shù)以及高性能特種粉末冶金摩擦材料制備技術(shù)等,主持完成了中國(guó)民航總局項(xiàng)目“新一代大型波音737飛機(jī)高性能長(zhǎng)壽命國(guó)產(chǎn)粉末冶金剎車副的研制”,獲得中國(guó)民航總局頒發(fā)的6項(xiàng)產(chǎn)品零部件制造人批準(zhǔn)書。
國(guó)產(chǎn)粉末冶金剎車副研制成功后經(jīng)推廣使用,不僅保證了國(guó)內(nèi)航空運(yùn)輸?shù)恼_M(jìn)行需求,同時(shí),由于國(guó)產(chǎn)剎車副價(jià)格較進(jìn)口件低,同時(shí)供貨周期由原來的預(yù)付款半年后提供改為3天內(nèi)供貨,大大降低了航空公司的資金積壓、庫房占用和配件供應(yīng)周期,根據(jù)航空公司估計(jì),僅采用國(guó)產(chǎn)剎車副,每架飛機(jī)可節(jié)約直接成本為55.5萬元,因此,僅在中國(guó)大陸應(yīng)用國(guó)產(chǎn)剎車副,將為航空公司年節(jié)約直接成本2.6529億元。項(xiàng)目已在湖南博云新材料股份有限公司獲得產(chǎn)業(yè)化推廣,累計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值達(dá)2.1億元,產(chǎn)品使用效果良好,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,成為博云新材這一上市公司的拳頭產(chǎn)品之一。
喜出成果攻關(guān)鐵路摩擦材料
沒有制動(dòng)就沒有高速。針對(duì)國(guó)家高速鐵路的不斷提速要求,姚萍屏教授先后主持了國(guó)家863項(xiàng)目“高速列車用制動(dòng)盤和閘片材料及其制備技術(shù)的研究”和鐵道部引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新項(xiàng)目“高速動(dòng)車組摩擦材料國(guó)產(chǎn)化的研制”,
根據(jù)高速列車車輪與鋼軌粘著促轉(zhuǎn)的系統(tǒng)特點(diǎn)和高速列車制動(dòng)動(dòng)能大、制動(dòng)壓力高的技術(shù)特點(diǎn),采用不同顆度粉末配比,通過開展基體的選擇、新型摩擦組元及組元的探索以及摩擦組元和組元對(duì)基體綜合性能的影響等方面的研究,獲得了綜合新型銅基體、自主開發(fā)了專有摩擦組元和組元,開發(fā)了非金屬組元強(qiáng)化技術(shù)和梯度燒結(jié)工藝。所獲得的高速動(dòng)車組閘片摩擦材料的研究成果獲得產(chǎn)業(yè)化推廣。
此外,作為國(guó)內(nèi)列車用粉末冶金制動(dòng)閘片的技術(shù)開創(chuàng)者,姚萍屏教授攻克了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、閘瓦材料設(shè)計(jì)、制備技術(shù)及制動(dòng)閘瓦與輪對(duì)匹配設(shè)計(jì)等一系列科學(xué)問題,形成了準(zhǔn)高速列車制動(dòng)閘瓦專有技術(shù),通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓,先后培育了浙江樂清粉末冶金廠、新鄉(xiāng)鐵路摩擦材料廠和蘇州華源機(jī)車車輛配件有限公司等多家單位進(jìn)行市場(chǎng)化開發(fā),技術(shù)成熟,能迅速投產(chǎn),目前占有了全國(guó)準(zhǔn)高速列車粉末冶金制動(dòng)閘瓦的四分之三市場(chǎng),形成了“中國(guó)鐵路延伸到哪里,中南制動(dòng)材料技術(shù)就出現(xiàn)在哪里”的盛況。
立足國(guó)需解決航天關(guān)鍵問題
空間對(duì)接技術(shù)和對(duì)接機(jī)構(gòu)是我國(guó)航天載人飛行的關(guān)鍵技術(shù),也是今后擴(kuò)展空間應(yīng)用能力的一個(gè)重要手段。姚萍屏教授承擔(dān)了國(guó)家863項(xiàng)目“空間摩擦副的研制”,作為原創(chuàng)性的高技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目,在姚萍屏教授的帶領(lǐng)下,項(xiàng)目克服了無參照、缺平臺(tái)、時(shí)間緊、要求高的困難,解決了苛刻空間條件下摩擦副材料摩擦磨損性能的高穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)并探明了摩擦材料常用二硫化鉬組元在制造過程中的演變規(guī)律和對(duì)材料摩擦磨損性能的作用機(jī)理,設(shè)計(jì)并制造了模擬空間條件的摩擦磨損性能檢測(cè)裝置,創(chuàng)造性的采用高體積百分比非金屬組元獲得了高穩(wěn)定性和抗真空粘著的空間摩擦副粉末冶金摩擦材料配方設(shè)計(jì)。首次采用一套摩擦副實(shí)現(xiàn)了兩飛行器對(duì)接時(shí)制動(dòng)耗能、可靠傳扭和過載保護(hù),解決了飛行器對(duì)接過程中的安全保證問題,發(fā)明了一種全功能(制動(dòng)耗能、穩(wěn)定傳扭和過載保護(hù)功能)空間摩擦副。
作為空間對(duì)接結(jié)構(gòu)的兩大關(guān)鍵部件,2011年11月3日,采用姚萍屏教授團(tuán)隊(duì)研制的全功能空間摩擦副首次在“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器的完美自動(dòng)對(duì)接中出色完成任務(wù),2012年6月,全功能空間摩擦副再次在在我國(guó)載人自動(dòng)對(duì)接和手動(dòng)對(duì)接中表現(xiàn)突出,再一次證明空間對(duì)接機(jī)構(gòu)摩擦副具有良好的穩(wěn)定性和一致性。隨著我國(guó)空間事業(yè)的發(fā)展,在每一次空間對(duì)接任務(wù)中,全功能空間摩擦副都將發(fā)揮其關(guān)鍵作用。姚萍屏教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使中南大學(xué)已成為世界上除俄羅斯外唯一能提供對(duì)接機(jī)構(gòu)摩擦副材料的單位。
添磚加瓦推廣應(yīng)用風(fēng)電材料
金剛石可切削性指標(biāo)主要選擇刀具磨損和工件表面質(zhì)量。由圖5和圖6可以看出,深層滲氮純鐵的金剛石可切削性較好,其中滲氮純鐵試樣的表面粗糙度值在6nm以下,刀具磨損主要以微崩刃為主,崩刃長(zhǎng)度約35μm,原因可能是主軸轉(zhuǎn)速較高而且ε-Fe2-3N相脆性較強(qiáng),切削時(shí)易引起高速?zèng)_擊,可以通過控制工藝參數(shù)使刀具磨損進(jìn)一步減小。傳統(tǒng)認(rèn)為金屬材料可被加工出鏡面質(zhì)量與其中某些重要微量元素及其分布有關(guān)。此次純鐵滲氮層成分主要為Fe2-3N,幾乎無其他元素,說明Fe2-3N物質(zhì)本身具有被金剛石加工出鏡面質(zhì)量的潛質(zhì)。由此得到一個(gè)啟示:氮化鐵材料適合金剛石超精密切削。表面改性的實(shí)質(zhì)是在被加工件表面制造了一種新材料,然后對(duì)此化合物層進(jìn)行切削。如果有針對(duì)性地將表面改性方法中幾個(gè)缺陷加以克服,直接制備出整體單相可控、雜質(zhì)很少的氮化鐵(或加入微量有益于減少刀具磨損和提高表面質(zhì)量的合金元素)工件材料,將非常有可能解決黑色金屬的金剛石超精密切削問題。
2氮化鐵粉末冶金鋼的金剛石可切削性實(shí)驗(yàn)研究
2.1氮化鐵粉末冶金鋼的制備
氮化鐵材料的制備研究可以追溯到20世紀(jì)50年代初,Jack最早確定了Fe-N相圖,并從結(jié)構(gòu)上分析和確定了相、相、相和相及其他氮化鐵。這些氮化鐵在強(qiáng)度、硬度和韌性等方面有著各自不同的特點(diǎn)。由于氮化技術(shù)在表面強(qiáng)化方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),所以被廣泛用于動(dòng)力機(jī)器制造工業(yè)。近年來,由于氮化鐵具有優(yōu)異的軟磁性能和良好的耐腐蝕和抗氧化性,被應(yīng)用在了制作磁記錄介質(zhì)、磁感元件和吸波材料等方面,受到了廣泛的關(guān)注[9]。國(guó)內(nèi)東北大學(xué)佟偉平教授[10,11]]以及西南交通大學(xué)楊川教授的課題組[12,13]等在單相氮化鐵納米粉體制備以及鐵氮粉末冶金方面做了大量研究。粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制取金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)[14],已成為新材料科學(xué)和技術(shù)中最具有發(fā)展活力的領(lǐng)域之一[15],而鐵基粉末冶金材料是最重要的粉末冶金材料之一。西南交通大學(xué)楊川教授的課題組采用將一般純鐵粉進(jìn)行模壓成形方式加工成生坯,在燒結(jié)過程中進(jìn)行滲氮處理的方法制備鐵氮粉末冶金零件取得了一定效果,其燒結(jié)后的主要成分由Fe和Fe4N兩相組成(部分原因是燒結(jié)溫度高,導(dǎo)致脫氮),孔隙度為8.73~11.14,密度為6.2035~6.591g/cm3,硬度為128.3~307.1HV。本研究采用此材料進(jìn)行初步切削實(shí)驗(yàn)。
2.2切削實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)裝置同圖4,金剛石切削氮化鐵粉末冶金鋼所產(chǎn)生的刀具磨損和工件表面質(zhì)量分別如圖7、圖8所示。金剛石刀具在直接切削相同面積的模具鋼時(shí),VB值達(dá)16μm,而金剛石刀具切削氮化鐵粉末冶金鋼后的VB值僅為1.16μm。與直接切削模具鋼相比后刀面磨損明顯減小。工件端面靠近圓心處的表面粗糙度為64.34nm(實(shí)驗(yàn)最大切削距離處)。在靠近端面外側(cè)附近還觀察到了如圖9所示的孔隙。盡管氮化鐵粉末冶金鋼的各項(xiàng)指標(biāo)(孔隙度、密度、硬度以及成分等)與光學(xué)級(jí)模具型芯材料的要求還有一定距離,但此結(jié)果已經(jīng)說明了氮化鐵材料的金剛石可切削性較好。還需要進(jìn)一步提高各項(xiàng)指標(biāo)以達(dá)到模具鋼的性能要求,以及嚴(yán)格控制其成分,如果能進(jìn)一步控制氮化鐵為某一單相,從而還可以驗(yàn)證是哪種相對(duì)減少金剛石刀具磨損起著關(guān)鍵作用,進(jìn)而可以揭示工件表面改性方法的內(nèi)在機(jī)理。
3結(jié)論