粉末冶金汽车零件最新进展

0 引言

随着人们的物质生活水平逐渐提高，在日常生活中汽车成为非常重要的代步工具，方便人们出行，然而汽车的使用也影响到人们的生活环境和生态环境，尤其是二氧化碳等尾气的排放会对大气环境造成直接的污染，导致全球变暖，生态环境受到破坏。研究发现全球的二氧化碳排放量逐年上升。虽然汽车带给人们生活和出行的便利，但是汽车排放的二氧化碳也直接影响到人们的生活环境，影响到自然环境，致使人们的生存环境越来越恶劣。在汽车行业的零件设计和制造中，采用粉末冶金技术能够有效地延长零件的使用寿命，尽量减少汽车对大气造成的污染。

1 应用粉末冶金汽车零件的结构特点

汽车设计中应用粉末冶金零件主要是对汽车的链轮、凸轮、带轮、阀座、连杆、齿毂等零件进行设计和制造，主要的结构有以下几点特点：

1.1 结构零件具有中低强度

发动机上的一些典型零件，如凸轮轴带轮、水泵带轮、曲轴带轮、凸轮轴、曲轴、正时齿轮等零件一般是由Fe、Cu、C 等材料构成，密度会维持在每立方厘米6.4 克到6.8克之间，其中冶金材料使用的铁粉应该要具有良好的生坯强度和成型性能，在压缩过程中应该要控制压制回弹率，确保铁粉的质量更加稳定。在东风汽车制造中设计制造的活塞和连杆导向座就是使用这种材料。

1.2 结构零件具有中高强度

汽车中变速箱传动、发动机、链轮、齿轮等零件会使用Fe、Cu、C、Ni、Mo 或者是Fe、Cu、C、Ni 等材料进行冶炼。在变速箱齿轮中的同步器锥环零件设计制造过程中，为了能够提高零件的使用寿命，降低制造的成本支出，一般会利用铁粉代替铝锰黄铜等材料，因为雾化的铁粉更加经济，成本较低，然后利用机械混合加入其它合金元素，这种零件制造的一个缺点就是需要使用较高成本的原材料；汽车中的齿轮式机油泵实际工作中主要是升高机油的压力，确保汽车有足够的油量行驶，其中供油的主要部件一般不会选择钢制的油泵，而是使用粉末冶金工艺制造的油泵，主要材料元素就是C、Fe 和Cu，这种材料的油泵齿轮具有较强的耐磨性，同时能够充分利用材料，通过较少的生产工序达到较高的生产效率，同时占用较少的设备，具有较强的性价比。

1.3 粉末冶金零件性能高

传统的汽车发动机连杆制造中使用的工艺就是铸造和锻钢。连杆这个零件在实际的工作中需要承担较大的压力和拉力负荷，两种方式制造的连杆在实际制造中达到实际要求标准比较困难，所以很多汽车制造商会选择粉末锻造的方式生产发动机的连杆，主要代表就是别克轿车和宝马汽车。随着发动机技术的发展和进步，汽车发动机的气门座圈在实际的工作中面临较为恶劣的条件，加上不断推广和普及的无铅汽油，在实际应用会导致气门与座圈之间缺乏铅的润滑，传统气门座圈使用的高铬铸造合金材料在实际工作中会磨损严重，缩短使用寿命，目前部分汽车厂商会使用熔浸方式处理高合金材料，其中气门座圈使用粉末冶金的性能是最好的，其中合金材料主要是Me、Cr、Fe、Mo，熔浸材料主要是Fe、Mn、Cu，这样形成的气门座圈具有更强的密度、耐热性、硬度和抗热性。汽车的变速器目前也是用粉末冶金的行星齿轮架，从而提高变速器的性能。

2 汽车零价中粉末冶金工艺应用的特点

2.1 粉末冶金工艺应用的意义

在汽车零件制造中采用粉末冶金制造工艺能够对金属类的零件进行制造，汽车零件制造中已经广泛应用粉末冶金技术进行零件加工，推动汽车行业的发展。交通工具汽车中含有将近130 多种零件，所以在应用粉末冶金技术进行汽车零件的制造和生产能够有效地提高汽车零件制造的效率，降低成本。

首先，粉末冶金在实际的应用中主要是将金属转变成为粉末状，然后作为原料进行金属材料的烧结。应用粉末冶金的工艺首先是将粉末进行混合，然后使之成型，最后进行烧结。与传统的陶瓷生产相似，粉末冶金技术通过系统加工和处理金属粉末，进而形成金属成品，区别在于陶瓷材料使用陶土，粉末冶金技术的材料是金属粉末。粉末冶金技术的应用能够研究开发新材料，从而针对汽车向大气排放二氧化碳的问题进行有效的解决，因为粉末冶金技术使用的材料是铁粉、铜粉等金属粉末，在加工制作金属材料的过程中，会利用外界的压力压制金属粉末，所以成型后的金属零件内部含有空隙，然后将油注入到零件内部的空隙中，这样在实际的应用中有效地进行润滑，提高零件的使用寿命和耐磨性。

文章来源：《中国冶金》 网址: http://www.zgyjzzs.cn/qikandaodu/2021/0205/340.html