汽車(che)所使(shi)用(yong)的(de)粉末(mo)冶金產品，是科技含量非常高(gao)的(de)制品，它(ta)可(ke)減輕汽車(che)重(zhong)量和降低制造成本，并(bing)具有優化汽車(che)工業產品生產工藝(yi)、提高(gao)汽車(che)工業競爭力的(de)作(zuo)用(yong)，目前世(shi)界上(shang)用(yong)于汽車(che)上(shang)的(de)粉末(mo)冶金零部件(jian)已超(chao)過400多(duo)種。
作為(wei)一(yi)種(zhong)典(dian)型的(de)凈終形(xing)制造技(ji)術，粉末(mo)冶金在節能、省材(cai)、環(huan)保、經濟(ji)、高效等諸多方面具有優勢，逐漸被各(ge)行業所認知并(bing)得(de)到廣泛應(ying)用；特別是汽車粉末(mo)冶金制品(pin)的(de)應(ying)用與(yu)快速發展(zhan)，推動了(le)粉末(mo)冶金行業步入發展(zhan)的(de)快車道。
為了(le)探究(jiu)粉末冶金技術及產品在汽車(che)工業(ye)中的具體應用和發展趨(qu)勢，記者采訪了(le)中國機械通用零部件(jian)工業(ye)協會(hui)粉末冶金專(zhuan)業(ye)協會(hui)高級顧問韓鳳麟(lin)教授(shou)。
國際應用廣中國潛力大
韓教授介紹，粉(fen)(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)是(shi)以(yi)金(jin)(jin)屬粉(fen)(fen)末(mo)為基(ji)本原料，用(yong)成形(xing)-燒結制造(zao)金(jin)(jin)屬制品的一種新型(xing)(xing)金(jin)(jin)屬成形(xing)技術。1940年，美國一家(jia)大型(xing)(xing)汽車(che)公司就已將所使(shi)用(yong)的全部(bu)油泵齒(chi)輪改為粉(fen)(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)齒(chi)輪，從此(ci)粉(fen)(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)結構零(ling)件在汽車(che)產業中扎下(xia)了根。
據資料顯示(shi)，2006年國內(nei)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)總產(chan)量為7803萬噸，其中汽車用(yong)(yong)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)的產(chan)量已達2887.7萬噸；另外(wai)(wai)，就平均(jun)每輛輕型車（包括(kuo)轎(jiao)車）中使(shi)用(yong)(yong)的粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)重(zhong)量的進展情況看，2006年國內(nei)每輛車平均(jun)使(shi)用(yong)(yong)3.97公斤(jin)，日本為8.7公斤(jin)，北美則為19.5公斤(jin)。此外(wai)(wai)，汽車行業現在(zai)待開發(fa)的粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)應用(yong)(yong)部分，大體上發(fa)動(dong)機零(ling)(ling)件(jian)(jian)為16～20公斤(jin)，變速器零(ling)(ling)件(jian)(jian)為15～18公斤(jin)，分動(dong)器零(ling)(ling)件(jian)(jian)為8～10公斤(jin)，其它為7～9公斤(jin)。可以看出，中國發(fa)展粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)(jin)汽車零(ling)(ling)件(jian)(jian)的市(shi)場潛力(li)非常大。
粉末冶金零件可降成本和車重
談到粉末冶(ye)金(jin)(jin)汽車零(ling)件的(de)生產發展與現狀(zhuang)，韓教授講(jiang)，汽車制造中使(shi)用的(de)粉末冶(ye)金(jin)(jin)零(ling)件主(zhu)(zhu)要是(shi)燒結(jie)金(jin)(jin)屬(shu)含油軸承和粉末冶(ye)金(jin)(jin)結(jie)構零(ling)件，前者主(zhu)(zhu)要是(shi)由90Cu-10Sn青(qing)銅生產，后者基本上由鐵粉為基本原料制造。
下面是(shi)(shi)幾個粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)例子：一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)64齒(chi)取力器(qi)(qi)(qi)驅動齒(chi)輪，比由(you)鋼(gang)切削加工(gong)的(de)(de)(de)(de)零(ling)(ling)件(jian)(jian)節(jie)約成(cheng)本(ben)約40%，并且(qie)齒(chi)輪的(de)(de)(de)(de)齒(chi)不(bu)(bu)需要后續加工(gong)；一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)汽(qi)車(che)手動變速(su)器(qi)(qi)(qi)同(tong)步器(qi)(qi)(qi)環，和(he)常規生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)同(tong)步器(qi)(qi)(qi)環相(xiang)比，可(ke)降低(di)成(cheng)本(ben)38%；一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)復合行星齒(chi)輪架，其極限(xian)強度比鑄鐵切削加工(gong)件(jian)(jian)高(gao)40%，而(er)(er)成(cheng)本(ben)減(jian)少35%以上…… 從2種(zhong)(zhong)獲得各種(zhong)(zhong)獎項的(de)(de)(de)(de)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)可(ke)以看出(chu)，其中(zhong)至(zhi)少有3種(zhong)(zhong)零(ling)(ling)件(jian)(jian)采用(yong)了選擇性密實技(ji)(ji)術(shu)(shu)加工(gong)，2種(zhong)(zhong)零(ling)(ling)件(jian)(jian)是(shi)(shi)用(yong)溫壓技(ji)(ji)術(shu)(shu)制造的(de)(de)(de)(de)，6種(zhong)(zhong)零(ling)(ling)件(jian)(jian)是(shi)(shi)由(you)2個以上不(bu)(bu)同(tong)零(ling)(ling)件(jian)(jian)組合而(er)(er)成(cheng)，在(zai)組合零(ling)(ling)件(jian)(jian)中(zhong)最多的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)由(you)18個粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)組合而(er)(er)成(cheng)。韓教授說，這(zhe)些獲獎零(ling)(ling)件(jian)(jian)表明，粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)零(ling)(ling)件(jian)(jian)不(bu)(bu)但可(ke)替代鑄鐵件(jian)(jian)、鍛鋼(gang)件(jian)(jian)、切削加工(gong)件(jian)(jian)，省(sheng)(sheng)工(gong)、省(sheng)(sheng)料、節(jie)能，減(jian)少生(sheng)產成(cheng)本(ben)，而(er)(er)且(qie)可(ke)減(jian)輕零(ling)(ling)件(jian)(jian)重量，有利于汽(qi)車(che)輕量化。更(geng)為重要的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)組合零(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)發展，標志(zhi)著有些零(ling)(ling)件(jian)(jian)只能用(yong)粉(fen)末(mo)冶金(jin)(jin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)制造，具有重要的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)與(yu)經(jing)濟意(yi)義。
粉末冶金是一種“綠色”制造技術
目(mu)前，粉末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)已(yi)經被(bei)業(ye)(ye)界公認為(wei)是一(yi)種綠(lv)色、可(ke)(ke)持(chi)續的制造技術。對此，韓教授從(cong)粉末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)的持(chi)續性(xing)(xing)功能、材(cai)料(liao)可(ke)(ke)持(chi)續性(xing)(xing)、能源可(ke)(ke)持(chi)續性(xing)(xing)、設(she)備可(ke)(ke)持(chi)續性(xing)(xing)、環境(jing)可(ke)(ke)持(chi)續性(xing)(xing)、可(ke)(ke)持(chi)續就(jiu)業(ye)(ye)、可(ke)(ke)持(chi)續價值優勢等幾個方(fang)面做了介紹。
例如在持續性功能方面，粉末冶金(jin)的(de)最終(zhong)成(cheng)形能力(li)與(yu)材料(liao)利用(yong)率(lv)很高，可(ke)使全(quan)部能源(yuan)消(xiao)耗(hao)最小化。與(yu)傳統工(gong)藝(yi)（熱(re)加(jia)(jia)工(gong)+冷加(jia)(jia)工(gong)）的(de)鑄造或鍛造+切削(xue)加(jia)(jia)工(gong)相比(bi)，粉末冶金(jin)工(gong)藝(yi)制造同一(yi)零(ling)件只需(xu)要采用(yong)較少(shao)的(de)幾道工(gong)序(xu)，即能完成(cheng)工(gong)序(xu)較多、較復(fu)雜的(de)工(gong)藝(yi)。
在材(cai)料(liao)(liao)(liao)可(ke)持續性方面(mian)，粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)的(de)(de)(de)(de)最終成(cheng)(cheng)形能力(li)是(shi)其主要優(you)勢。例如(ru)成(cheng)(cheng)形一個齒狀零件，傳(chuan)統(tong)切削工藝會有高達40%的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)變成(cheng)(cheng)切屑，而在粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)用的(de)(de)(de)(de)全(quan)部(bu)粉(fen)末(mo)(mo)中，85%是(shi)由(you)再(zai)循環回收的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)生產的(de)(de)(de)(de)。在粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)零件生產過程中，各(ge)道工序的(de)(de)(de)(de)廢料(liao)(liao)(liao)損失一般為3%或更(geng)少(shao)，其材(cai)料(liao)(liao)(liao)利用率可(ke)達95%。
在(zai)(zai)能(neng)(neng)源可持(chi)續性(xing)方面，一(yi)般的傳統(tong)制造(zao)工藝需(xu)要經過幾次加(jia)熱(re)與再加(jia)熱(re)工序才(cai)能(neng)(neng)最終成(cheng)(cheng)形(xing)；而用霧化法生產鋼粉或鐵粉時，只需(xu)要將廢鋼料進(jin)行(xing)一(yi)次熔(rong)煉，所(suo)有其它熱(re)加(jia)工作業都是在(zai)(zai)低于熔(rong)點的溫度(du)下(xia)進(jin)行(xing)的，這樣(yang)不但節能(neng)(neng)，而且可制成(cheng)(cheng)最終形(xing)狀(zhuang)和形(xing)成(cheng)(cheng)所(suo)需(xu)要的材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)、機械使用性(xing)能(neng)(neng)。通過金(jin)(jin)屬成(cheng)(cheng)型工藝材(cai)料利用率的對比發(fa)現，制造(zao)粉末冶金(jin)(jin)零件(jian)所(suo)需(xu)之能(neng)(neng)量是鍛造(zao)-切削加(jia)工零件(jian)的44%。
在(zai)環(huan)境可(ke)持續性方面，由于粉末冶金的(de)最(zui)終成(cheng)形(xing)能力特性，在(zai)一般情(qing)況(kuang)下是(shi)在(zai)燒(shao)結后(hou)就(jiu)制成(cheng)了零件成(cheng)品(pin)，即可(ke)進行包裝、交(jiao)貨。大多數情(qing)況(kuang)下，加工粉末冶金產品(pin)所使(shi)用的(de)切削(xue)油是(shi)微不足道的(de)，其冷卻水(shui)等污染源(yuan)釋放的(de)有毒污染物(wu)質(zhi)也(ye)是(shi)很少的(de)。和其它制造工藝相比較(jiao)，粉末冶金零件產業對(dui)環(huan)境幾乎沒有危(wei)害。
目前(qian)，粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金零件(jian)(jian)已經是汽車產業(ye)(ye)(ye)不可缺少的(de)一類重要(yao)基礎零件(jian)(jian)。韓(han)教授介(jie)紹，據不完全統計，日(ri)本(ben)至少有住友(you)電(dian)工、日(ri)立(li)、三菱、保(bao)來(lai)得(de)等(deng)12家以上(shang)主(zhu)要(yao)粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金零件(jian)(jian)生(sheng)產企業(ye)(ye)(ye)在(zai)(zai)(zai)國內(nei)建立(li)了獨資(zi)或合資(zi)企業(ye)(ye)(ye)；臺灣的(de)主(zhu)要(yao)粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金零件(jian)(jian)生(sheng)產廠，如(ru)青志、三林等(deng)12家以上(shang)企業(ye)(ye)(ye)也都在(zai)(zai)(zai)東莞、無錫、蘇州(zhou)一帶建立(li)了生(sheng)產基地(di)。此(ci)外，許多(duo)世界(jie)知(zhi)名(ming)的(de)歐美粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金企業(ye)(ye)(ye)也相繼在(zai)(zai)(zai)國內(nei)建立(li)了獨資(zi)企業(ye)(ye)(ye)。韓(han)教授認(ren)為(wei)，不久的(de)將來(lai)，中(zhong)國大陸將會(hui)逐步成(cheng)為(wei)全球粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金汽車零件(jian)(jian)最大的(de)集散地(di)