“粉末冶金技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不少，但制約其發(fā)展的因素也很多。我們的項(xiàng)目突破了高精度、復(fù)雜形狀、大尺寸鐵基粉末冶金零件的制造及產(chǎn)業(yè)化瓶頸，搶占了全球粉末冶金行業(yè)的這一技術(shù)制高點(diǎn)?！钡弥?xiàng)目獲得了寧波科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，東睦新材料集團(tuán)股份有限公司副總經(jīng)理曹陽興奮地表示，公司在2003年就著手研究該課題，如今可謂水到渠成。該項(xiàng)目產(chǎn)品能廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、家電及電動(dòng)工具等領(lǐng)域。
據(jù)介紹，粉末冶金就是將金屬粉末通過壓制、燒結(jié)等流程，制成具有鋼鐵材質(zhì)特性的零件。相較于機(jī)械加工零件，粉末冶金零件的制造工藝能做到原材料損耗更少、能耗更低，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)輕量化。然而，由于粉末的流動(dòng)性不比金屬液，粉末冶金零件的形狀和體積受到限制。粉末冶金材料的多孔性，也導(dǎo)致其在部分強(qiáng)度上比相應(yīng)的鑄件、鍛件稍顯遜色。
“要制造出高密度、高精度、復(fù)雜形狀、大尺寸鐵基粉末冶金零件，那些通常認(rèn)為的粉末冶金工藝的技術(shù)極限是我們必須翻過的大山?！辈荜柋硎荆胺健边€遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，要實(shí)現(xiàn)這類零件的產(chǎn)業(yè)化，需兼顧上述各難點(diǎn)之間的平衡，讓零件在滿足設(shè)計(jì)使用要求的同時(shí)，滿足產(chǎn)業(yè)化所需的質(zhì)量穩(wěn)定、能連續(xù)大批量生產(chǎn)以及成本可控等要求。
難題當(dāng)前，不破不立。十多年來，東睦“壓茬”式步步推進(jìn)，解決了一個(gè)個(gè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化難題。
為提高粉末冶金零件的強(qiáng)度，達(dá)到高密度目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)了模具結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)粉末冶金零件的選區(qū)致密化；通過改造精整壓機(jī)和模架，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜形狀零件的精度提升；創(chuàng)新設(shè)計(jì)熱處理工裝，調(diào)整工藝，突破了零件在熱處理冷卻過程中的變形控制難題；研發(fā)粉末的配方采用生坯加工以及組合燒結(jié)釬焊等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高密度、高精度、復(fù)雜形狀粉末冶金零件制造的產(chǎn)業(yè)化……
“新技術(shù)的開發(fā)必然困難重重。光是鐵基粉末冶金與高分子彈性體復(fù)合技術(shù)的研發(fā)，我們就用了三年時(shí)間。因?yàn)樵摷夹g(shù)從設(shè)計(jì)端到技術(shù)端均無現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)，甚至沒有現(xiàn)成的檢測(cè)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)可以參考。”東睦研究所所長包崇璽說。
厚積之后，薄發(fā)只是時(shí)間問題。經(jīng)專家評(píng)價(jià)，該項(xiàng)目的整體技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中“高精度鐵基粉末冶金表面致密化技術(shù)”“鐵基粉末冶金與高分子彈性體復(fù)合技術(shù)”“新型粉末冶金零部件熱處理技術(shù)”均處于國際領(lǐng)先水平。
東睦還依托該項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化，建成了中國最大的鐵基粉末冶金零件生產(chǎn)線，近三年新增粉末冶金零件7.11億件，新增銷售額33.58億元，新增利潤3.64億元，同時(shí)解決了我國高端粉末冶金汽車零件的進(jìn)口依賴問題。依據(jù)歐美的相關(guān)測(cè)算標(biāo)準(zhǔn)，相比其他金屬制造工藝，東睦的創(chuàng)新至少能減少50%的金屬損耗和60%的能源損耗，助推寧波“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)方面的重大突破，帶給東睦的可不止這些。“我們正計(jì)劃進(jìn)一步拓展既有粉末冶金市場(chǎng)，并用更節(jié)能、節(jié)材的粉末冶金技術(shù)工藝，實(shí)現(xiàn)新能源汽車、機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器中部分零件的替代。這些技術(shù)還能被復(fù)制到鐵基粉末冶金材料以外的粉末成形材料中，如用于燃料電池的鉻基材料隔板、電機(jī)中的金屬粉末包覆的軟磁材料等領(lǐng)域?！辈荜栒f。
（來源：寧波市科技局）
