1、粉末冶金产业概述李桂平2015.5.8粉末冶金发展史20世纪初，利用粉末冶金工艺制备难熔金属和硬质金属世纪初，利用粉末冶金工艺制备难熔金属和硬质金属许多难熔金属材料如钨、钥、妮的生产，粉末冶金工艺成为唯一的方法随后，又成功地制造了硬质合金，而硬质合金刀具比工具钢制作的切削刀具，无论其切削速度，还是刀具寿命，都提高了几倍至几十倍难熔金属和硬质金属的生产奠定了粉末冶金在材料领域中的地位20世纪世纪30年代，以多孔含油轴承为例的铁基制品制备成功年代，以多孔含油轴承为例的铁基制品制备成功采用廉价的铁粉制成铁基含油轴承最开始在汽车工业、纺织工业等方面得到广泛快速的应用。而且随着生产方法的改进，铁粉质量和
2、产量大幅度提高，使得铁基制品又进一步向高密度、高强度和形状复杂的结构零件方向发展，充分发挥了粉末冶金具有的高效益的无切削、少切削的特点20世纪世纪50年代，热等静压、粉末锻压等新工艺出现年代，热等静压、粉末锻压等新工艺出现粉末冶金新工艺，新材料在近二三十年来不断向高水平新领域方面拓展，比如：金属陶瓷、弥散强化材料、粉末高速钢等粉末冶金粉末冶金加工方法加工方法Uniaxial Pressing单轴压制法（用于生产粉末冶金结构件）Powder forging粉末锻造法（以粉末冶金零件作为毛坯再加工）Hot Isostatic Pressing热等静压技术（不锈钢、工具钢及发动机中超耐热不锈钢）Me
3、tal Injection Moulding金属注射成型技术（汽车、医疗、家用电子&军工产品）Additive Manufacturing增量制造法（严格来说属于3D打印范畴）粉末冶金工艺特点粉末冶金工艺特点具有零件最终成形能力，材料利用率很高，与其他机械加工办法相比能耗最低最大程度上地节约成本粉末冶金工艺特点粉末冶金工艺特点容易加工形状形状复杂的金属结构制品能保证材料成分材料成分配比的正确性和均匀性可根据用途用途的需要，在金属粉末中掺入小同的附加组分而获得特定的性能，如减摩特性、耐磨特性等等适合生产难熔金属及其化合物、假合金和多孔材料基体具有一定的孔隙率，可吸收足够的润滑油，保证良好的润滑并
4、延长使用寿命通过固溶强化，硬质相夹杂及特殊工艺，可以细化晶粒，改变其微观组织结构，获得高强度，高耐磨特性由于粉末冶今工艺在材料生产过程中并不熔化材料，也就不怕混入由脱氧剂等带来的杂质，而烧结一般在真空和还原气氛中进行，不怕氧化，也不会给材料任何污染，因此可以制取高纯度的材料粉末冶金工艺特点粉末冶金工艺特点分类分类举例多孔材料多孔材料过滤器和含油轴承耐火材料耐火材料钨丝，钼、铌制品复合材料复合材料摩擦材料（如刹车片）、金刚石刀具、软磁复合材料（SMC）磁性元件磁性元件硬磁性材料特殊高性能合金特殊高性能合金高速钢、超耐热不锈钢粉末冶金零件粉末冶金零件变速箱箱滑动套筒同步器消融电极系统（钨铁镍合金）
5、TE-C3X转头 雨水感应环（FeCu合金、36g）行星齿轮架粉末冶金结构件粉末冶金结构件 所需材料所需材料粉末颗粒（180微米）、添加剂（如蜡类润滑剂）产品特点产品特点结构件尺寸精密，但内部有515%的气孔率只限于生产直径小于0.3m的结构件 产量产量全球年产1百万吨铁基合金结构件欧洲市场：2014年产17.5万吨，价值30亿欧元中国市场：2014年总产值为55亿人民币粉末冶金结构件市场分布粉末冶金结构件市场分布80%的粉末冶金结构件被应用于汽车工业的粉末冶金结构件被应用于汽车工业粉末冶金结构件加工流程粉末冶金结构件加工流程制造金属粉末制造金属粉末切削法、滚磨法、雾化法、成粒法、电解堆积法、
6、还原法雾化法：将熔融金属以喷漆原理从狭小喷嘴喷出，在气体或液体中喷射成粉末状混和粉末混和粉末成形成形压制法、离心压制法、粘铸法、挤制法、重力烧结法、滚轧法、等压模造形法、爆炸力压制法、金属纤维法烧结烧结后处理后处理渗油处理、金属渗入、尺寸矫正及压印、热处理、电镀、切削加工粉末锻造法粉末锻造法 工艺方法在粉末冶金零件的基础上对材料进一步加热后锻造直至全密度状态 构件特征特性与铸造件相同主要应用于汽车和航空工业高温等压压制法高温等压压制法所需材料粉末颗粒（雾化状态，呈球形）工艺流程将金属粉末放入模具中，让模具震荡以排空其中的其他，密封后置于1000 2000、外部气压为100MPa的气体中持续10
7、100分钟工艺特点产品的致密度高、均匀性好与铸造件相同，甚至优于铸造件生产周期短、工序少、能耗低、材料损耗小静压机比较昂贵年产量2.5万吨不锈钢和工具钢以及航空发动机中超耐热不锈钢金属注射成型技术金属注射成型技术所需材料所需材料金属粉末（25微米）、塑料或蜡粘接剂工艺过程工艺过程选择符合MIM要求的金属粉末和粘接剂在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混炼成均匀的注射成形喂料经制粒后在注射成形机上注射成形脱脂处理后烧结热处理、抛光、电镀等处理产量产量（2014年）全球产量1.2万吨，总产值12.65亿欧元http:/ 主要面向汽车、医疗、家用电子产品以及军工企业GLK PLC（吉凯恩集团）（
8、吉凯恩集团）吉凯恩粉末冶金（GKN Powder Metallurgy）是世界最大的金属粉末和烧结零部件制造商，拥有海格纳士（Hoeganaes）和吉凯恩烧结金属（GKN Sinter Metals）两个品牌。在全球34个地区设立了分部，雇员达到了6900人，2014年实现产值9.16亿英镑，折合人民币87.3亿元。GKN Sinter Metals Sinter components（烧结组件）Sinter filters（烧结过滤器）Metal Injection Moulded components（金属注塑件）Sinter bearings（烧结轴承）Surface Densified
9、 PM（表面强化粉末冶金件）Soft magnetic components（软磁体）Sinter aluminum（烧结铝材）Main products（主要产品）（主要产品）GKN Hoeganaes Atomized Unalloyed Steel（雾化非合金钢）Atomized Low Alloy Steels（雾化低合金钢）Additives（添加剂）Brazing Material（钎焊材料）Sintered ferrous PM materials（铁基粉末冶金烧结材料）Main Products（主要产品）（主要产品）全球生成雾化铁和雾化低合金钢领导品牌GKN 在中国吉凯恩吉凯
10、恩(丹阳丹阳)工业有限公司工业有限公司 2006年建立，目前有300余名员工；其主要产品面向汽车引擎及传输设备。GKN 在中国吉凯恩粉末冶金吉凯恩粉末冶金(仪征仪征)有限公司有限公司 吉凯恩集团（GKN）的全资子公司，投资总额2662.5万美元，厂区占地约45亩（约3万平方米）；2013年建成，将专注于生产中小型部件，不仅为汽车发动机、变速箱、车身和底盘提供精密的粉末冶金部件，同时也将为电动工具、家电及其他设备提供工业及消费类粉末冶金部件及模具。国内知名粉末冶金企业简介广州江粉磁材股份有限公司广州江粉磁材股份有限公司 原江门市粉末冶金厂有限公司，成立于1975年是目前国内最大的铁氧体磁性材料元
11、件制造商之一 主要产品：铁氧体永磁原件和铁氧体软磁元件 2014年粉末冶金制品营业额9.67亿元 2011年在深圳中小企业板上市 股票代码：002600国内知名粉末冶金企业简介中山市新泰兴粉末冶金有限公司中山市新泰兴粉末冶金有限公司 成立于1995年，拥有自建厂房10000平方米，年生产能力达到5000吨，是国内最有实力、最专业的粉末冶金企业之一 主营产品：金属注射成型(MIM)及粉末冶金压制成型(PM)产品，汽车用粉末冶金零部件，高强度，高精度结构件，精密含油轴承，铁基、铜基、铁铜基及不锈钢粉末冶金制品，粉末冶金齿轮国内知名粉末冶金企业简介东睦（天津）粉末冶金有限公司东睦（天津）粉末冶金有限
12、公司 2004年8月成立由东睦新材料集团股份有限公司和日本国睦特殊金属工业株式会社合资创办，前者持有公司75%的股份 注册资本为1,000万美元，投资总额为2,300万美元 2011年销售额1.17亿元 各种高端汽车、摩托车和家用电器粉末冶金零件1.佛山市康力達合興液壓機械有限公司佛山市康力達合興液壓機械有限公司 2.滕州市鼎润锻压机械厂滕州市鼎润锻压机械厂3.东莞市向上精机东莞市向上精机专业研发、生产、销售粉末成型机、模具、模架的技术型企业产品包括0.5-100吨的粉末成型机、碳刷成型机、工业陶瓷成型机、磁性材料成型机等粉末冶金成型机粉末冶金成型机湖南久泰冶金科技有限公司 真空中频烧结炉（真
13、空中频烧结炉（190万万/套）套）本设备主要用于高温合金材料的烧结，也可作碳等高温材料的高温处理。特别适用于钨、钼制品的烧结 水雾化制粉设备（水雾化制粉设备（98万万/套）套）雾化制粉方法是近几年来在粉末冶金行业中发展起来的一种新兴工艺。它具有工艺简单、技术容易掌握、材料不容易氧化、自动化程度较高等优点 具体工艺是合金（金属）在感应炉中熔化、精炼后，熔化的金属液体倒入保温坩埚中，并进入导流管和喷嘴，此时熔体流被高压液体流（或气体流）所雾化，雾化后的金属粉末在雾化塔中进行凝固、沉降、最后落入收粉罐中收集分离 广泛应用于雾化铁粉、铜粉、不锈钢粉、合金粉等有色金属制粉领域湖南久泰冶金科技有限公司 P
14、M专用真空烧结炉（专用真空烧结炉（1222.2万万/套？）套？）真空烧结炉系列主要用于气氛烧结、真空热处理、高温真空烧结。适用于不锈钢基、硬质合金、高温合金、高比重合金、陶瓷材料、磁性材料、碳化物、硼化物、氮化物、氧化物和金属化合物的烧结湖南久泰冶金科技有限公司 卧式真空脱脂烧结一体炉（卧式真空脱脂烧结一体炉（78万万/套）套）主要用于不锈钢、硬质合金、高温合金、高比重合金、磁性材料、碳化物等制品的脱脂与烧结，可在同一炉体内实现连续脱脂与烧结两道生产工序。同炉体脱脂与烧结，可免除产品反复搬移、加热与冷却，提升产品质量，缩短生产周期，提高生产效率。湖南久泰冶金科技有限公司 粉末冶金专用制氮机（粉
15、末冶金专用制氮机（6万元万元/台？）台？）湖南久泰冶金科技有限公司湖南久泰冶金科技有限公司 粉末冶金专用混料器（粉末冶金专用混料器（1000/台）台）真空浸油机（真空浸油机（1.58万万/台）台）主要运用各种含油轴承浸油处理，粉末冶金含油轴承在真空负压下进行渗油处理，润滑油能快速、均匀、彻底渗透到粉末冶金含油轴承的每个细微毛孔和空隙中，且表面光滑。通过真空渗透处理的产品，它的含油量充分,性能可大大提高，润滑性能提高，振动噪音及温升等效果显著，对提高产品的质量，延长产品的使寿命有很好的效果。使用真空浸油比传统浸油工艺的浸泡时间缩短几十倍，同时也缩短了材料在滴油过程中的时间及损耗，直接降低了生产成本，提高了产品质量及市场竞争力粉末冶金零件市场信息粉末冶金零件市场信息用途一：用途一：缝纫机、空调、电动工具和汽车上的次要部件（精度3丝）设备要求：可以采用国产设备销售价格：0.02元/克，原材料：0.005元/克投入及产出情况：月产量为100150吨需投资800万元，销售额为250万元300万元用途二用途二：汽车发动机、变速箱，航空发动机及传动系统（精度1丝）设备要求：需要进口，德国和瑞士设备最好销售价格：0.1元以上/克，原材料：0.03元/克投入及产出情况：月产量为100150吨需投资5000万元，销售额为1000万元2500万元
