高性能环形制件粉末锻造工艺研究
发布时间：2021-10-23 18:02
铁基粉末冶金材料和零件是粉末冶金工业的主要产品,广泛应用于机械零部件与汽车工业中。但常规压制烧结工艺生产的铁基零件中残留一定量的孔隙,导致强度、疲劳性能与耐磨性能较低,无法满足进一步的力学性能要求。开发高密度高性能的粉末冶金制品已成为粉末冶金技术的发展方向与研究重点。粉末锻造技术结合了传统粉末冶金与精密锻造的优势,可以明显提高烧结零件的密度与力学性能,是一种铁基粉末冶金致密化的重要方法。本文通过数值模拟分析与物理试验相结合,对汽车上某环形零件的粉末锻造工艺进行研究,分析了该铁基零件的致密过程与不同锻造工艺参数对致密化的影响规律,制备了高密度、高性能的粉末锻造环形零件,具体工作如下:（1）设计了该零件的粉末锻造工艺与试验模具,并对其粉末锻造过程进行数值模拟。通过分析其应力应变和致密度等场量的变化,以及锻造加热温度、成形速度、预成形坯初始密度以及摩擦系数对致密效果的影响,为锻造试验提供指导。（2）进行Fe-1.9Ni-0.5Mo-0.6C粉末材料的粉末锻造试验,得到了密度为7.63g/cm3,致密度98.5%的粉末锻造环形制件,并对其孔隙变化与显微组织进行了分析。试验...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
烧结钢力学性能与理论密度之间的关系
者研究并发展了一系列致密化新技术、新工艺如：温压烧、模壁润滑、高速压制等[6]，有效的提高了铁基粉末。展起来的粉末锻造技术将粉末冶金与精密锻造技术结材料的致密度，实现了高性能粉末冶金零件的低成本、粉末锻造工艺优化、粉末锻造新材料和新产品开发等方用。铁基材料粉末锻造技术的研究，既有巨大的工程应究价值。因此，全面系统的研究铁基零件粉末锻造成形应用范围并应用在高性能、新产品开发上具有深远的意成形技术概述造工艺及其特点是以金属粉末为原料，用刚性模具压制成形得到预成形变其形状的同时，实现高致密化的一项技术[7]。其工艺冷锻、锻造烧结等，主要的工艺过程如图 1.2 所示。
第一章 绪论成形件，经一次锻造后相对密度可达 98%以上，且锻件晶粒细小、组织均匀与疲劳性能与普通锻钢连杆相当[12]；粉末锻造只是在传统粉末冶金基础上增一道锻造工序，自动化生产非常容易控制，且锻造过程采用气体保护，减少了的氧化脱碳，降低了模具的磨损。粉末锻造零件在汽车制造业中表现突出，发动机中的连杆、齿轮，变速器中环、凸轮，以及底盘上的轴承端盖、联轴器等重要零件都可以采用粉末锻造技产。虽然粉末锻造工艺有诸多优点，但也有一些不足之处，如零件的大小和形到限制；高性能粉末的价格比较高；零件的韧性较差等。这些问题随着粉末冶锻造技术的发展，正在逐步解决。
【参考文献】：
期刊论文
[1]内燃机连杆粉末锻造过程中致密性演化规律分析[J]. 庄武豪,秦训鹏,金秋. 精密成形工程. 2016(03)
[2]Fe-C-Cu粉末锻造汽车发动机连杆的组织与力学性能[J]. 柏琳娜,刘福平,王邃,江峰,孙军,陈良斌,王丰元. 金属学报. 2016(01)
[3]粉末锻造技术与应用进展[J]. 郭彪,葛昌纯,张随财,张宇. 粉末冶金工业. 2011(03)
[4]纯钼粉末多孔烧结材料ECAP的数值模拟及实验[J]. 薛克敏,王晓溪,李萍,王成,张翔. 中国有色金属学报. 2011(01)
[5]近年铁基粉末冶金行业发展浅析[J]. 孙世杰. 粉末冶金工业. 2010(02)
[6]粉末高温合金等温锻造过程非金属夹杂物的变形特征[J]. 李惠曲,王淑云,东赟鹏,杨洪涛,谭勇. 新技术新工艺. 2009(05)
[7]数值模拟在粉末冶金零件压制中的应用[J]. 黄春曼. 现代制造工程. 2009(01)
[8]不同初始条件下粉末锻造镦粗成形致密过程的数值模拟[J]. 李永志,谢玉敏. 热加工工艺. 2008(19)
[9]粉末锻造汽车发动机连杆新进展[J]. 韩凤麟. 现代零部件. 2008(07)
[10]粉末冶金零件与汽车工业[J]. 韩凤麟. 新材料产业. 2007(11)
博士论文
[1]高性能铁基粉末冶金烧结材料制备、性能及超声疲劳行为研究[D]. 陆宇衡.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]粉末烧结体镦粗过程屈服模型的改进及验证[D]. 颜明.湘潭大学 2015
[2]M32粉末高速钢旋转锻造及热处理工艺研究[D]. 冯养巨.哈尔滨工业大学 2013
[3]粉末冶金热锻连杆的有限元分析[D]. 叶健.山东大学 2009
[4]大尺寸喷射沉积Al-20%Si/SiCp环件楔压致密化工艺的研究[D]. 刘鹏飞.湖南大学 2006
本文编号：3453643
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
烧结钢力学性能与理论密度之间的关系
者研究并发展了一系列致密化新技术、新工艺如：温压烧、模壁润滑、高速压制等[6]，有效的提高了铁基粉末。展起来的粉末锻造技术将粉末冶金与精密锻造技术结材料的致密度，实现了高性能粉末冶金零件的低成本、粉末锻造工艺优化、粉末锻造新材料和新产品开发等方用。铁基材料粉末锻造技术的研究，既有巨大的工程应究价值。因此，全面系统的研究铁基零件粉末锻造成形应用范围并应用在高性能、新产品开发上具有深远的意成形技术概述造工艺及其特点是以金属粉末为原料，用刚性模具压制成形得到预成形变其形状的同时，实现高致密化的一项技术[7]。其工艺冷锻、锻造烧结等，主要的工艺过程如图 1.2 所示。
第一章 绪论成形件，经一次锻造后相对密度可达 98%以上，且锻件晶粒细小、组织均匀与疲劳性能与普通锻钢连杆相当[12]；粉末锻造只是在传统粉末冶金基础上增一道锻造工序，自动化生产非常容易控制，且锻造过程采用气体保护，减少了的氧化脱碳，降低了模具的磨损。粉末锻造零件在汽车制造业中表现突出，发动机中的连杆、齿轮，变速器中环、凸轮，以及底盘上的轴承端盖、联轴器等重要零件都可以采用粉末锻造技产。虽然粉末锻造工艺有诸多优点，但也有一些不足之处，如零件的大小和形到限制；高性能粉末的价格比较高；零件的韧性较差等。这些问题随着粉末冶锻造技术的发展，正在逐步解决。
【参考文献】：
期刊论文
[1]内燃机连杆粉末锻造过程中致密性演化规律分析[J]. 庄武豪,秦训鹏,金秋. 精密成形工程. 2016(03)
[2]Fe-C-Cu粉末锻造汽车发动机连杆的组织与力学性能[J]. 柏琳娜,刘福平,王邃,江峰,孙军,陈良斌,王丰元. 金属学报. 2016(01)
[3]粉末锻造技术与应用进展[J]. 郭彪,葛昌纯,张随财,张宇. 粉末冶金工业. 2011(03)
[4]纯钼粉末多孔烧结材料ECAP的数值模拟及实验[J]. 薛克敏,王晓溪,李萍,王成,张翔. 中国有色金属学报. 2011(01)
[5]近年铁基粉末冶金行业发展浅析[J]. 孙世杰. 粉末冶金工业. 2010(02)
[6]粉末高温合金等温锻造过程非金属夹杂物的变形特征[J]. 李惠曲,王淑云,东赟鹏,杨洪涛,谭勇. 新技术新工艺. 2009(05)
[7]数值模拟在粉末冶金零件压制中的应用[J]. 黄春曼. 现代制造工程. 2009(01)
[8]不同初始条件下粉末锻造镦粗成形致密过程的数值模拟[J]. 李永志,谢玉敏. 热加工工艺. 2008(19)
[9]粉末锻造汽车发动机连杆新进展[J]. 韩凤麟. 现代零部件. 2008(07)
[10]粉末冶金零件与汽车工业[J]. 韩凤麟. 新材料产业. 2007(11)
博士论文
[1]高性能铁基粉末冶金烧结材料制备、性能及超声疲劳行为研究[D]. 陆宇衡.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]粉末烧结体镦粗过程屈服模型的改进及验证[D]. 颜明.湘潭大学 2015
[2]M32粉末高速钢旋转锻造及热处理工艺研究[D]. 冯养巨.哈尔滨工业大学 2013
[3]粉末冶金热锻连杆的有限元分析[D]. 叶健.山东大学 2009
[4]大尺寸喷射沉积Al-20%Si/SiCp环件楔压致密化工艺的研究[D]. 刘鹏飞.湖南大学 2006
本文编号：3453643
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