冶金材料范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇冶金材料范例,供您参考,期待您的阅读。

冶金材料

冶金材料范文1

关键词:粉末冶金;脱落模具;压坯

20世纪80年代后,我国一些主要的粉末冶金企业先后从欧美等国家引进了粉末冶金制作设备和制造技术[1],通过对设备吸纳和改进极大地促进了我国粉末冶金模具的技术进步,使我国的粉末冶金制造技术水平有了显著的提高[2]。之后我国一些高校开设与此相关的课程为该技术的普及及发展打下了坚实的基础,并且企业也对此技术进行改进,为该技术的实践创造有利条件。

1粉末冶金模具设计原则

粉末冶金模具设计的合理性在很大程度上决定了模具零件的基本特性,模具设计的不合理也会造成不同程度的生产困难和安全事故,如坯件的开裂、模具容易损坏、劳动强度大等[3-5]。基于以上问题,总结粉末冶金模具设计的基本原则为:(1)粉末冶金模具必须使压坯符合规定的形状、尺寸、精度及密度分布。(2)粉末冶金模具应该能够满足生产需求和使用寿命,应当便于操作、安全可靠、尽量能实现自动化生产,并且需要合理设计模具结构,正确选择模具材料,使其满足要求。(3)粉末冶金模具结构和材料选择时应当考虑经济效益。在良好经济效益的前提下,保证模具满足加工坯件要求。模具设计尽量考虑通用零件和通用模架的使用,以提高设计的效率。

2摩擦材料模具设计和材料选择

在制作高密度零件的时候,常常需要用到热处理等工艺。这样既增加了成本又限制了零件的形状和尺寸。一般来说密度、形状和精度三者的关系为:低密度的零件精度可以要求相对高点,形状可以较复杂点;高密度零件精度要低点,复杂程度要有所降低,同时还要注意压力中心的问题。所谓压力中心问题是压坯与阴模外形的压力中心,模冲承载板与压力机的压力中心相重合。否则就会产生不必要的弯曲,情况较轻时,产生配合间隙不对称,模冲会划伤模壁,较重时,模冲可能会断裂。本次设计的摩擦片的压力中心为几何中心。

2.1摩擦片模具阴模的设计

阴模的高度由装粉高度、下模冲进入阴模的高度、下模冲在阴模内的引导高度以及余量来确定。下模冲进入阴模的高度20mm,下模冲在阴模型腔内导引距离假设为25mm,除此之外加大长度5~10mm用来补偿磨损的模冲,加上余量最终定为90mm。阴模的宽度计算查阅文献确定为摩擦片宽度的3倍,最终定为90mm。

2.2粉末冶金模具下模冲的设计

下模冲与摩擦材料形状一致,由于设计中选用拉下式顶出方式,所以下模冲高度需要大于阴模高度,留出5~10mm的磨损余量,最终确定下模冲长为120mm。在下部有厚度20mm的连接板。下模冲尺寸为边长26mm、高度100mm的六边体和边长90mm、厚度20mm的正方体的组合体。结构如图2所示。

2.3摩擦片模具材料的选择

阴模是摩擦片模具中最主要的零件,它承受较大的摩擦力,加工制作难度较大,对材料提出了高硬度、高强度、抗疲劳、高耐磨性以及抗振动的能力要求,一般选用硬质合金,考虑到高硬度、高强度、抗疲劳、高耐磨性以及抗振动的因素选用合金工具钢Cr12MoV。模冲和阴模有大致相同的工作要求,可以选用与阴模相同的材料,但是一定要有高韧性和抗弯曲能力,其热处理硬度比阴模稍低就行。模冲应该具有良好的韧性,高的耐磨性,一般选择低合金工具钢,这里选择使用工具钢Cr12MoV。其他零件如模座、顶杆、模板等选用45#钢。

3结论

(1)本设计采用阴模向下移动,下模冲在液压缸作用下向上顶出压坯的顶出方式。(2)本设计中采用液压缸放置在模具下侧,在模具下落过程中液压缸工作推动下模冲顶出工件完成自动脱落,由此可减少工人的操作,解放了工人的双手,并且由于采用粉沫冶金工艺合理利用了资源,减少了资源的浪费。

参考文献:

[1]蒋桂芝.模具技术在国民经济中的地位[J].机电产品开发与创新,2009,22(3):31-32.

[2]杨春蔚,王智南,辛佳隆,等.模具和冲压技术的发展趋势[J].科风,2018(36):188.

[3]谷文金,孙立臣.粉末冶金齿毂成形工艺分析与模具设计[J].模造,2018,18(1):79-81.

[4]张田荣.冲压模具材料的分类及选用[J].锻压装备与制造技术,2018,53(1):98-100.

冶金材料范文2

关键词:冶金机械;绿色设计与制造;环保

引言:

一般情况下,冶金机械都是在野外工作,所以工作环境比较差,而且在使用这些机械时候会消耗大量的能源,所以会严重影响到附近环境,而且在使用这些机械的过程中会产生较多的噪音,并且会产生尾气,所以会严重影响到我们国家的空气质量。我们国家的冶金机械在和一些发达的国家有关的冶金机械进行比较能够看出,我们国家的冶金机械对于环境的影响是比较大的,并且需要较多的能源。现阶段我们国家大部分的冶金机械生产制造行业还没有生产出绿色环保的冶金机械,一般情况下就是按照普通的冶金机械来开展设计工作以及制造工作,这样冶金机械在运行的时候会消耗较多的资源,并且在保护环境的时候需要消耗较多的资金,这样也很难保持可持续发展,如此能够充分显示出绿色环保冶金机械的重要程度。

一、冶金机械的绿色设计和绿色制造的含义

冶金机械的绿色设计和制造中的绿色显示出对于冶金机械来说不仅需要重视机械的一般功能,而且也需要重视机械所存在的各种功能,使用时间,机械的实际性能以及有关的制造成本这些方面。并且也需要高度重视冶金机械制造以及使用对于环境以及资源的影响,这样才可以使得绿色设计以及绿色制造能够及时实现,而且能够满足可持续性发展的需求,使得冶金机械得到更加可靠的发展。通过比较可以看出,绿色设计以及制造有着明显的优势,并且可以显著增加冶金机械的使用时间,在被使用的过程中,能够充分显示出所存在的价值,并且能够进行回收利用,防止出现资源浪费的情况,这样对于环境保护工作来说是比较重要的。针对现阶段冶金机械生产过程中的高能耗、高污染的特点,完成对冶金机械的绿色设计,可以尽可能的降低冶金生产过程中对矿产资源的消耗,转变原有冶金生产模式,在有限的资源供给下,获取最多金属资源,达到提高资源利用效率。再根据冶金生产的基本需求,合理的对冶金机械的噪声进行控制。结合原材料的回收和再生,尽可能的制作再生金属,降低原材料对环境的不利影响。通过冶金机械绿色设计,可以使得冶金行业能够减少的成本,控制污染排放,其最终目的是达到零排放的效果,进而使得冶金企业产能水平得到提升,积极推动冶金行业符合低碳环保的需求,对推动冶金行业的可持续发展具有积极的推动作用。

二、冶金机械绿色设计以及制造的重要性

通过分析可以看出,机械进步对于国家来说是比较重要的,在二十一世纪,冶金机械对于国家发展的重要作用也是比较明显的,并且可以在经济发展中发挥更大的左右。不过因为普通的冶金机械会影响到附近环境,所以很难满足经济发展的实际需求,所以现阶段需要设计制造绿色冶金机械。要想完善普通冶金机械的特点,也就需要改进在运行的时候造成较大污染的特点,这些污染包括气体废弃物、固体废弃物和噪音等。在使用机械的时候会消耗较多的燃料,这样就会严重影响到自然环境以及人们的生存环境。所以要想防止在使用冶金机械的时候造成比较严重的影响,就需要开展冶金机械绿色设计以及绿色制造。由于人们环保意识的持续提升,所以环境保护工作需要得到国家的高度重视,并且需要提出相应的政策进行支持,要想满足可持续性发展的需求,就需要开展冶金机械绿色设计以及绿色制造。通过分析可以看出,全世界的制造业开始高度重视环境保护工作,并且成为一项重要标准,这个标准直接影响到了市场竞争力。要是冶金行业不能及时完善有关理念,进而追上时代进步,就会被世界放弃。

三、冶金机械绿色设计以及制造的工作内容

冶金机械的绿色设计以及制造对于环境保护工作来说是比较重要的,其中涉及到了对于机械制造原材料的选择,对于废弃产物的排放以及冶金机械的减振除噪除尘,接下来进行详细的分析:

1.选择冶金机械原材料

原材料对于冶金机械绿色设计以及制造来说是比较重要的,在开展冶金机械设计以及制造的时候要是选择对于环境造成影响的物质,之后在进行冶金机械回收工作的时候就会严重破坏生态环境。现阶段大多数的冶金机械所选择的材料都是重金属或者是有毒有害的物质,为了解决这种问题就需要增强对于冶金机械原材料选择的控制,开始选择对于环境保护有利的原材料。现阶段市场上开始广泛使用H型钢,这种材料物理性能比较好,并且不会严重影响生态环境。

2.制造时期对于废弃物的排放

在开展冶金机械制造的时候会产生比较多的废气和废料,要是把这些废弃物直接进行排放就会严重影响到生态环境,并且要是没有选择使用一定的方法进行处理就会产生更加严重的后果。所以对于冶金机械制造行业来说需要增强对于废弃物排放的重视,并且需要增强对于废弃物的回收以及过滤,这样可以显著降低对于环境的影响。不仅如此,需要确定出有关的法律法规来控制废弃物的排放,要是有关的企业排放超标就需要进行整改,甚至是关停。

3.冶金机械减振除噪除尘

在使用冶金机械的时候会产生一定的振动,并且会产生一些噪音以及粉尘,进而会影响到生态环境。要想防止出现这些因素,就需要在设计冶金机械的时候避免采取那些振动比较激烈的零件,而且需要完善弹性支撑装置设计工作,如此可以显著减轻所存在的振动,并且能够使得冶金机械在使用的时候防止产生噪声。不仅如此在使用冶金机械的时候也比较容易出现灰尘,要是出现了这种情况就需要开展洗尘工作,并且需要做好密封处理工作。

四、结束语

总的来说,冶金机械制造需要得到科学发展观的支撑以及引导,而且需要确保可持续发展政策能够准确落实,在开展冶金机械设计、制造和运行的时候需要增强对于绿色环保的重视,不能够因为过度追求利益进而破坏到生态环境。

参考文献:

[1]罗聪.冶金机械的绿色设计与制造关键技术之研究[J].中国锰业,2017,35(01):185-188.

[2]席志强.冶金机械的绿色设计与制造[J].化工管理,2017(06):156.

[3]扈文浩.冶金机械的绿色设计与制造[J].南方农机,2017,48(20):69.

[4]朱正兴.冶金机械的绿色设计及制造研究[J].科技创新与应用,2016(05):42.

[5]王跃峰.冶金机械的绿色设计与制造有限单元法及其在冶金机械中的应用[J].科技展望,2016,26(06):44.

冶金材料范文3

在政府大力发展绿色经济的背景下,有针对性的对钢铁冶金机械设计进行绿色化的改进也显得十分必要,这是有效降低其生产过程中的污染、浪费等问题的有效举措。资源紧张、污染严重是当代社会发展较大的阻碍,如何强化钢铁冶金机械设计的绿色性能需要技术人员的深入研究与大胆创新。以下本文将简单分析落实绿色钢铁冶金机械设计的必要性,重点就绿色钢铁冶金机械设计的特点及关键技术展开详细的论述。

关键词:

绿色设计;钢铁冶金机械设计;关键技术;特点

1落实绿色钢铁冶金机械设计的必要性

冶金行业与工业、建筑业之间联系密切,从冶金行业发展至今,生产中的污染问题长期得不到妥善的解决,较为常见的问题有粉尘污染、噪音污染、生产设备损耗率过高等,在市场经济的发展中利益最大化的经营目标会在一定程度上影响经营者的决策,落实绿色钢铁冶金机械设计能够将绿色设计理念、绿色材料、绿色能源等融入到机械设计中,从而达到绿色化生产的目的。

2绿色钢铁冶金机械设计的特点及关键技术

随着精神文明建设的全面推进,越来越多的人意识到了环境保护与能源合理开发的重要性。绿色钢铁冶金在各项建设事业中具有非常积极的意义,进行绿色钢铁冶金机械设计可以为该行业注入新鲜血液,同样对于我国市场经济的长远发展非常有利,需要相关的设计者强化绿色设计意识,将先进技术与生产实践现结合,促进我国绿色冶金机械设计的全面发展。

2.1特点分析

首先,较强的可行性。绿色钢铁冶金机械设计在我国发展前景较为广阔,传统意义上的钢铁冶金自身存在较大的矛盾,大批量的生产必然会造成较多的能源损耗,这与我国当前的发展决策背道而驰,提高有限资源的利用率,降低生产中的污染、浪费需要通过绿色钢铁冶金机械设计来实现。其次,较强的实用性。从冶金行业生产的现状来看,绿色生产意识淡薄。在现代化与信息化的发展前景下,优化冶金机械设计是提升生产质量、优化生产效率的必要举措,尤其是在竞争愈发激烈的今天,从源头上解决问题更能强化冶金企业的实力。第三,环保性。经过绿色理念、绿色技术的改造下,钢铁冶金机械的性能将得到较大的提升,借助绿色技术的支持,钢铁冶金生产中的隐患及不利局势可得到改善与扭转,这对于企业和国家而言均十分有利。

2.2关键技术分析

2.2.1谨慎挑选原材料

钢铁冶金生产过程中除了需要消耗钢铁等原材料之外,还要使用较多的添加剂及其他材料来进行生产,实践表明,差异化的材料选择会对其生产的质量及设备性能造成较大的影响,从源头上进行问题控制需要做好谨慎的原材料选择。优化生产质量,降低运营成本需要企业的管理者加大对材料选择的关注度,技术人员可通过自身的工作经验提出相应的建议,从诸多的原材料中做出最正确的选择,将设备保养、生产质量、运营成本纳入原材料选择的考量范畴中,尽可能的降低不必要的损耗及污染,为绿色经济的发展做出应有的贡献。

2.2.2降低废气排放率

冶金生产中,废气污染也是急需解决的问题之一,在进行绿色钢铁冶金机械设计中,应适当考虑废气处理的问题。大气污染会严重影响到人们的生活,雾霾、沙尘暴等恶劣天气的出现就是因为人们无节制的废气排放。在新时期,针对冶金生产中的废气污染问题,设计者应结合绿色设计理念进行改良,如加大气体过滤研究,将生产过程中所排放出的气体为危害性降到最低。设计人员可在原有的钢铁冶金机械设计的基础上加大气体过滤、净化设备研究,真正实现低污染的绿色钢铁冶金生产。

2.2.3做好钢铁冶金机械的减震除噪

对于我国钢铁冶金行业而言,由于生产作业过程当中不仅需要加工、分离与洗选等精密机械设备,而且还需要重型机械,用于开采矿山、挖掘土质等,从而就使得在上述的生产、加工、采掘等过程当中会产生大量的噪音。为此,我国从事钢铁冶金行业的企业应当不断对现有机械设备进行改进,通过在现有厂区周围种植树木,或者是对现有机械设备进行整体与结构的布局的调整,或者是通过添加防噪项圈,定期对现有设备进行维护等诸多方式,来有效的设计出机械设备发出震动较小的、有利于提高生产产能的机械设备。

2.2.4提高密封技术,谨防泄漏

强化机械设备各个零部件及运作链的密封技术,不断加强对现有机械设备的密封设计,可有效的减少机械设备泄露给周边环境以及当地环境导致的破坏。为此,在开展绿色机械设备的设计时,应当对设备进行测试,并保持定期的维护,使用内部管理制度来有效的提升机械设备密封性能的提高。在进行钢铁冶金的生产与加工工作过程中,严密重视与控制好机械设备的渗漏问题,将会促使这一行业绿色经济和高产能的实现。

2.2.5强化实用性与审美性

设备检修及故障处理在各行各业的生产中均较为常见,强化绿色钢铁冶金机械设计的整体性能可有效降低设备故障的发生率,在进行具体的机械设计中,设计人员可有针对性的进行配件选择,尽可能的以保障生产性能、延缓使用寿命降低其生产中的成本。部分冶金企业在日常管理中制定了较为全面的检修计划,但是在现下,设计者可结合信息技术来提高设备检测的智能性,在多种检测技术下提升设备故障的报警及自我保护性能,确保每一次的检修工作都能准确有效。针对绿色钢铁冶金机械设计的审美优化需要设计者的重视,传统意义上的冶金机械外观都比较单一,适当的进行造型改良可以缓解使用者的视觉疲劳,通过色彩、形状的变化来吸引采购企业的视线。

3总结

在现代化的全面发展中,各行各业的发展均需要消耗大量的钢铁建材,但是从其生产及行业发展的现状来看,生产全过程存在较多的问题,在钢铁资源需求持续加大的市场环境下,节能、降噪、减排等都需要逐一落实。发展绿色钢铁冶金机械设计有利于解决上述的问题,同时可保障其生产的绿色化、节能化,在延伸钢铁冶金产品的实用性、使用年限上也非常有利,相关企业应加大技术投入,以先进的技术来强化生产效率及质量,为自身的长远发展奠定扎实的基础。

参考文献:

[1]郭小梅.试述冶金机械存在的问题及解决措施[J].江西建材,2017(01).

冶金材料范文4

关键词:绿色冶金环境保护策略

1开展绿色冶金的重要意义

冶金行业的发展通常需要消耗大量的能源和资源,而且在实际生产过程中会产生大量的废水、废气以及其他固体废弃物,对周边环境产生严重的污染与破坏,如果不能对这些产生的废物进行及时的处理,会导致生态环境的急剧恶化,还会提高冶金生产行业设备发生故障的概率。因此,必须加强对绿色冶金活动的重视,开展绿色冶金是冶金行业持续稳定发展的必由之路。其次,随着社会竞争和市场竞争的日益激烈,我国绝大多数传统产业都面临着转型升级的难题[1]。目前,我国很多冶金企业存在产业化单一落后的现象,长期以来,冶金行业的发展并没有充分重视节能降耗工作以及环境保护工作,普遍延续着以往高消耗以及高能耗的发展路线,严重影响企业的可持续发展。随着我国对环境保护工作重视程度地不断加深以及可持续发展路线的贯彻落实,在冶金行业中应用绿色环保的技术势在必行。另外,绿色技术在冶金行业的广泛应用可以更好地适应时代和行业发展的潮流,当前保护环境已经成为人们在日常生活和工作中所关注的重点问题。绿色技术在冶金行业的重点应用可以更好地符合当前时代的需要,实现科学发展贯彻环境友好型的理念,对于我国建设生态文明社会有良好的促进作用[2]。

2绿色冶金的原则

在开展绿色冶金的过程中,需要遵循节能减排资源可回收利用以及闭环原则,尽可能地减少冶金行业发展过程中造成的污染与破坏。在进行冶金相关产品设计期间,相关设计人员需要考虑产品是否具有可回收的性质,对具体使用的材料进行系统的分析,保证材料性质的同时,尽可能地提高材料的利用效率,从而可以避免对周边环境产生严重影响,还可以从长远的角度提升冶金企业的经济效益。其次,在绿色冶金工程项目开展过程中,还需要尽可能地使用清洁的能源,最大限度地实现废弃物的重复利用。另外,在设计当中一定要符合闭环的具体原则,在这个生命周期中,冶金工程项目需要和绿色特征相符合,这样才会使得资源的利用效率以及质量得到提高,要求冶金产品在设计、运输、制造、使用、销售和废气处理等环节均符合绿色设计的原则[3]。

3绿色冶金与环境保护的相关对策

3.1加强对大气污染的防治。在钢铁冶炼的过程中,不仅会消耗大量的能源资源,同时也会产生大量的污染物,尤其是大气污染物。每吨钢铁生产将会产生1万m3的废气与100t的粉尘,废气中含有二氧化碳、氧化铁粉以及二氧化硫等有害物质。同时,排放的烟尘吸附力也比较强,可以吸附其他有害的气体,导致烟尘的治理难度比较大,成本较高。因此,需要加强对钢铁冶炼过程中产生的大气污染的防治与处理,可以借助热能回收装置通过电能或者蒸汽将高温烟气中的热量进行重复利用以及转换,减少能源资源的消耗。其次,也可以将烟气中的可燃成分提取出来制成燃料,比如煤气等。在进化期间,需要回收利用富含氧化铁的灰尘,使得钢铁能够得到充分地冶炼[4]。

3.2加强对冶金机械生产原材料的选择。在进行冶金机械设备生产与设计的过程中,需要结合引进机械设备可能造成的环境污染问题,关于冶金机械设备的具体建设以及使用一定要从设计的角度出发。生产冶金机械设备在原材料的具体选择过程中,一定要保障这种原材料本身可以再次的进行回收以及再利用,而且要求设备最终生产成果不会对环境产生污染。当前,绝大多数冶金机械设备的材料都是钢铁或者合金,能够回收利用,但是也有的机械设备采取一些难以分解和回收利用的非金属材料或者塑料进行生产,这些不能分解的固体废弃物会对环境产生污染与破坏。因此,还需要加强对无毒机械冶金材料的开发和研究,尽可能地避免由于原材料问题对冶金绿色生产造成的影响。

3.3加强对水污染问题的治理。冶金企业在生产过程中通常需要消耗大量的水资源,每生产1t的钢铁大概需要用掉100t的水,这也造成冶金行业在生产经营过程中难免会向外界排出一定量的废水,这部分废水当中含有大量的悬浮残渣以及可溶解物质,有毒的物质也相对较多,会对周边的水源产生大量污染。通常可以采取石灰碳化或者石灰药剂对高炉煤气洗涤水进行处理,提高水资源的重复利用效率,同时减少废水中的污染物,实现废水无害化标准化排放。

3.4制定行之有效的节能降耗方案。目前,我国冶金企业在发展的过程中非常的重视发电以及系统节水等措施,同时,冶金企业也需要加强对新型技术和新型工艺的开发与研究,将现阶段难以回收再利用的二次能源转向负能冶金的方向发展和应用。其次,冶金企业也可以减少小型设备的使用,实现装备大型化,小型设备与大型设备在冶金企业节能降耗效果方面存在较大的差距,小型设备通常难以安装专业的环保配件,在实际使用过程中会消耗很多能源,同时产生严重污染,难以进行二次能源的回收,工艺落后,性能较差。因此,冶金企业在绿色发展过程中还需要推动装备大型化的进程,进一步实现节能降耗的目标。另外,冶金企业在发展的过程中可以对生产过程当中出现的废热进行大力地回收,在保护环境以及不消耗燃料的前提之下,把废热更好地转变为电力,比如,在高炉炉顶煤气余压发电的基础上,不仅对电力完成回收,而且还可以使得生产过程当中出现的噪音大大降低。干法熄焦余热发电可以使得热电转换效率得到提高,同样也可以减少煤气扩散。使用焦炉以及高炉对城市生活垃圾进行处理,可以很大程度上降低城市当中废弃物的大量掩埋,保障冶金企业在发展的过程中更加的复合资源节约型以及环境友好型的方向发展。除此之外,政府有关部门也需要加强对冶金绿色环保发展工作的重视,做好企业环保生产活动的监督,并颁布制定行之有效的法律法规,约束企业对环保的投资以及环保政策的贯彻落实,使得企业在发展的过程中能够兼顾经济效益、社会效益以及生态效益。

4结语

绿色冶金的发展与建设对于我国冶金行业的转型升级有着良好的促进作用,能够进一步减少冶金行业生产经营过程中对环境的污染和破坏,促进冶金行业的可持续发展。需要加强对绿色冶金工作的重视,明确绿色冶金开展的相关对策以及具体方式,使得各大钢铁企业能够朝向绿色节能的方向发展,降低污染物的排放量,减少对环境的影响,提高资源的使用效率。

参考文献

[1]苏俊杰.关于绿色冶金与环境保护的探讨[J].北方环境,2019,31(8):215-216.

[2]俞智炯,吴程.试论冶金机械绿色技术的创新应用[J].内燃机与配件,2019(10):189-190.

[3]魏辉.论新时期环境保护与企业可持续发展[J].中国市场,2019(10):88-89;91.

冶金材料范文5

关键词:绿色冶金环境保护策略

1开展绿色冶金的重要意义

冶金行业的发展通常需要消耗大量的能源和资源,而且在实际生产过程中会产生大量的废水、废气以及其他固体废弃物,对周边环境产生严重的污染与破坏,如果不能对这些产生的废物进行及时的处理,会导致生态环境的急剧恶化,还会提高冶金生产行业设备发生故障的概率。因此,必须加强对绿色冶金活动的重视,开展绿色冶金是冶金行业持续稳定发展的必由之路。其次,随着社会竞争和市场竞争的日益激烈,我国绝大多数传统产业都面临着转型升级的难题[1]。目前,我国很多冶金企业存在产业化单一落后的现象,长期以来,冶金行业的发展并没有充分重视节能降耗工作以及环境保护工作,普遍延续着以往高消耗以及高能耗的发展路线,严重影响企业的可持续发展。随着我国对环境保护工作重视程度地不断加深以及可持续发展路线的贯彻落实,在冶金行业中应用绿色环保的技术势在必行。另外,绿色技术在冶金行业的广泛应用可以更好地适应时代和行业发展的潮流,当前保护环境已经成为人们在日常生活和工作中所关注的重点问题。绿色技术在冶金行业的重点应用可以更好地符合当前时代的需要,实现科学发展贯彻环境友好型的理念,对于我国建设生态文明社会有良好的促进作用[2]。

2绿色冶金的原则

在开展绿色冶金的过程中,需要遵循节能减排资源可回收利用以及闭环原则,尽可能地减少冶金行业发展过程中造成的污染与破坏。在进行冶金相关产品设计期间,相关设计人员需要考虑产品是否具有可回收的性质,对具体使用的材料进行系统的分析,保证材料性质的同时,尽可能地提高材料的利用效率,从而可以避免对周边环境产生严重影响,还可以从长远的角度提升冶金企业的经济效益。其次,在绿色冶金工程项目开展过程中,还需要尽可能地使用清洁的能源,最大限度地实现废弃物的重复利用。另外,在设计当中一定要符合闭环的具体原则,在这个生命周期中,冶金工程项目需要和绿色特征相符合,这样才会使得资源的利用效率以及质量得到提高,要求冶金产品在设计、运输、制造、使用、销售和废气处理等环节均符合绿色设计的原则[3]。

3绿色冶金与环境保护的相关对策

3.1加强对大气污染的防治。在钢铁冶炼的过程中,不仅会消耗大量的能源资源,同时也会产生大量的污染物,尤其是大气污染物。每吨钢铁生产将会产生1万m3的废气与100t的粉尘,废气中含有二氧化碳、氧化铁粉以及二氧化硫等有害物质。同时,排放的烟尘吸附力也比较强,可以吸附其他有害的气体,导致烟尘的治理难度比较大,成本较高。因此,需要加强对钢铁冶炼过程中产生的大气污染的防治与处理,可以借助热能回收装置通过电能或者蒸汽将高温烟气中的热量进行重复利用以及转换,减少能源资源的消耗。其次,也可以将烟气中的可燃成分提取出来制成燃料,比如煤气等。在进化期间,需要回收利用富含氧化铁的灰尘,使得钢铁能够得到充分地冶炼[4]。

3.2加强对冶金机械生产原材料的选择。在进行冶金机械设备生产与设计的过程中,需要结合引进机械设备可能造成的环境污染问题,关于冶金机械设备的具体建设以及使用一定要从设计的角度出发。生产冶金机械设备在原材料的具体选择过程中,一定要保障这种原材料本身可以再次的进行回收以及再利用,而且要求设备最终生产成果不会对环境产生污染。当前,绝大多数冶金机械设备的材料都是钢铁或者合金,能够回收利用,但是也有的机械设备采取一些难以分解和回收利用的非金属材料或者塑料进行生产,这些不能分解的固体废弃物会对环境产生污染与破坏。因此,还需要加强对无毒机械冶金材料的开发和研究,尽可能地避免由于原材料问题对冶金绿色生产造成的影响。

3.3加强对水污染问题的治理。冶金企业在生产过程中通常需要消耗大量的水资源,每生产1t的钢铁大概需要用掉100t的水,这也造成冶金行业在生产经营过程中难免会向外界排出一定量的废水,这部分废水当中含有大量的悬浮残渣以及可溶解物质,有毒的物质也相对较多,会对周边的水源产生大量污染。通常可以采取石灰碳化或者石灰药剂对高炉煤气洗涤水进行处理,提高水资源的重复利用效率,同时减少废水中的污染物,实现废水无害化标准化排放。

3.4制定行之有效的节能降耗方案。目前,我国冶金企业在发展的过程中非常的重视发电以及系统节水等措施,同时,冶金企业也需要加强对新型技术和新型工艺的开发与研究,将现阶段难以回收再利用的二次能源转向负能冶金的方向发展和应用。其次,冶金企业也可以减少小型设备的使用,实现装备大型化,小型设备与大型设备在冶金企业节能降耗效果方面存在较大的差距,小型设备通常难以安装专业的环保配件,在实际使用过程中会消耗很多能源,同时产生严重污染,难以进行二次能源的回收,工艺落后,性能较差。因此,冶金企业在绿色发展过程中还需要推动装备大型化的进程,进一步实现节能降耗的目标。另外,冶金企业在发展的过程中可以对生产过程当中出现的废热进行大力地回收,在保护环境以及不消耗燃料的前提之下,把废热更好地转变为电力,比如,在高炉炉顶煤气余压发电的基础上,不仅对电力完成回收,而且还可以使得生产过程当中出现的噪音大大降低。干法熄焦余热发电可以使得热电转换效率得到提高,同样也可以减少煤气扩散。使用焦炉以及高炉对城市生活垃圾进行处理,可以很大程度上降低城市当中废弃物的大量掩埋,保障冶金企业在发展的过程中更加的复合资源节约型以及环境友好型的方向发展。除此之外,政府有关部门也需要加强对冶金绿色环保发展工作的重视,做好企业环保生产活动的监督,并颁布制定行之有效的法律法规,约束企业对环保的投资以及环保政策的贯彻落实,使得企业在发展的过程中能够兼顾经济效益、社会效益以及生态效益。

4结语

绿色冶金的发展与建设对于我国冶金行业的转型升级有着良好的促进作用,能够进一步减少冶金行业生产经营过程中对环境的污染和破坏,促进冶金行业的可持续发展。需要加强对绿色冶金工作的重视,明确绿色冶金开展的相关对策以及具体方式,使得各大钢铁企业能够朝向绿色节能的方向发展,降低污染物的排放量,减少对环境的影响,提高资源的使用效率。

参考文献

[1]苏俊杰.关于绿色冶金与环境保护的探讨[J].北方环境,2019,31(8):215-216.

[2]俞智炯,吴程.试论冶金机械绿色技术的创新应用[J].内燃机与配件,2019(10):189-190.

[3]魏辉.论新时期环境保护与企业可持续发展[J].中国市场,2019(10):88-89;91.

冶金材料范文6

1冶金企业钢铁材料检测设备的优势分析

(1)多方向、多元素的组建分析检测技术,在钢材实际的分析过程中,除了利用仪器分析还可依据材料本身的特点进行多元素分析,同时在直读光谱法的作用下,将被检测材料的元素组成分析出来,便可大幅提高设备的化学检测效率。(2)在设备的检测过程中,最大的优势体现在智能化与多功能化等方面。检测初期通过仪器分析一般就能直接呈现检测结果的自动化及其相关功能,这些优势都帮助冶金企业在钢材检测方面的整体水平。(3)通过分析大多数冶金企业钢材检测的方式,利用仪器进行分析,可实现综合性且多功能的处理检测数据,除了将仪器分析的多功能性展现出来之外,材料检测的方式也不断增加。

2冶金企业钢铁材料化学检测研究

2.1仪器的选择

冶金企业对钢材进行检测时,采取离子检测技术,比如电感耦合技术,可促进钢铁材料化学检测效果的显著提升,并确保检测过程的规范完成。以下为所选设备:电子天平、摩尔超纯水机及ThermoICAP6300。选择的试剂有优级纯硝酸、超级纯盐酸、氩气、1mg/mL的硫、铬、锰、磷、硅标准溶液。

2.2检测方法

在钢铁材料的化学检测当中,常用检测方法分为:(1)在200mL烧杯内放入钢铁材料,取15mL硝酸溶液,分3次与溶液充分混合,进行低温加热处理,若是溶解速度不够快的话,可以外加适量的超纯水、酸溶液等,将硝酸的溶解效率提上来。(2)等待样品完全溶解定容后进行摇匀,在实验条件的基础上利用等离子发射光谱仪检测溶液的强度,并分析各个强度之间的关系,由此计算分析刚下的相关元素含量。(3)在最终分析过程中,能发现数据现实的相关性全部在99.9%以上,其曲线也是呈现出一种理想状态。

2.3精确度实验方法

在使用电感耦合这类等离子发射光谱的时候,一方面要基于冶金企业的特点进行,另个一方面要准确分析钢材检测的结果,在符合国家相关规定的前提下,尽可能快的确定材料制作方式,钢铁材料当中各个元素标准溶液的制备,首先需要选择100mL的标准溶液放置在100mL的容量瓶当中,并且加入10mL的氯化氢进行稀释,选择10mL的硫标准溶液放置在100mL的容量瓶当中,加入10mL的硝酸稀释,选择10mL的锰标准溶液放置在100mL的容量瓶当中,加入水进行稀释,选择10mL的硅标准溶液放入到100mL的容量瓶当中加入氯化氢进行是。将以上配置好的化学元素标准溶液放到钢铁材料的溶液当中进行分析。表1为所得检测数据结果。分析检测结果后得出,钢铁材料化学检测的检测值与标准值基本都保持一致。

3冶金企业钢铁材料化学仪器分析技术的优化策略

3.1智能控制系统

基于冶金企业的特点,在实际检测钢铁材料的过程中,为了促进材料检测整体效果的不断提升,应结合产业在过去运行当中遇到的问题,尽快将智能化控制技术构建起来并投入使用。举个例子,在运用智能化控制系统的时候,检测被控制对象模型这一步可以直接省去,只需结合钢材的特点,制作智能化的系统的检测流程方案,便可有效的解决钢材化学仪器分析过程中的效率问题,也可以间接提高材料的质量。可以通过专家系统与神经元系统来进行智能检测,保障材料化学物质检测的有效性,防止产生材料化学检测结果模糊的现象,推动冶金企业的健康发展与运行。所以,在冶金企业的发展过程中,考虑到钢铁材料化学检测的实际效果,企业要把材料检测存在的问题逐一发掘出来,运用先进的智能检测系统,确保冶金行业中钢铁材料化学检测效率的稳步提升。

3.2强化员工责任感培养,引用先进技术

随着冶金企业的进一步发展,企业要全面贯彻落实“226”方针和五项原则等,将公司上层领导提出的相关工作要求执行到位,任何工作的开展,都必须坚持公平、公正原则,对相关的材料检测和家属工作人员做出明确的要求等,例如要以饱满的热情对待每一项任务,采取合理的检测手段,发扬认真务实的工作作风,结合行业发展的实际情况,加大对进场原燃辅料、产品生产工序的审核力度,如果是非常规试样的话,材料检化v率要达到100%才算合格,从而进一步解决冶金企业在生产钢材中的质检问题。一般情况下,在研发一些特殊的仪表设备时,工作人员要结合实际的使用状况,对准确性、连续性检测方案进行分析,特殊设备的作用也能够得到最大程度的发挥。全面推动我国冶金产业的快速发展和完善,当下因为冶金产业本身具有一定的特殊性,特色仪表盘的使用率较多,所以在进行钢铁产品的检测过程当中,为了提高检测的速度和效率,我们需要使用全新的传感线以及测量技术实现图像的测量和完善。满足行业进度的同时做到持续化发展。例如在钢铁材料的化学性能的检测过程当中,传统的检测技术具有复杂性和多样性等特点,在进行实际的技术检测过程当中需要配合检测部门对于物料进行分析,对于不合格的物料需要进行退款和扣钱等处理,防止损失。

3.3提高钢铁材料检测人员的综合素养

结合冶金企业的实际发展现状,为了全面提高钢铁材料化学检测的效率,需要全面加强对于人员的培训力度,通过提高检测人员综合素养的提升,保证钢铁企业化学检测工作的发展。一般来说在专业检测人员的培训需要做到,在检测人员检测的过程当中需要严格执行我国的标准,为了可以实现全面增加数据的稳定性,相关的检测人员需要使用石灰石当中的二氧化硅进行分析,改善相应的实验模式,全面优化技术模式,加强管理制度,满足实际需求,保证检测工作的顺利稳定进行。

4结语

现阶段对于冶金企业的实际发展和完善的阶段当中,为了实现快速增加和提高钢铁材料的检测速度和效率,企业需要了解材料当中存在的问题,构建完善的检测模式,通过自动化的检测方案提高效率。做到更好更快的发展,为行业的进步提供持续化的发展。一般来说,自动化设备在使用以及化学检测的过程当中,需要根据以往材料的检测情况,通过智能化先进化的设备使用,进行设备的开发和完善,提高化学材料的检测效果,满足企业实际的发展。

参考文献

[1]陶韶华.我国材料化学工程研究进展[J].中国战略新兴产业,2017,(44):389.

[2]韩先明,王晓武.钢铁工人风采[J].社会与公益,2012,(10):15-18.

[3]贾海伟,王勇,宋鸿印,项美辉,曾远新.高性能钢铁材料研究[J].中国金属通报,2018,(10):158.

冶金材料范文7

关键词:冶金建筑工程;施工;管理

随着我国科技经济的发展,人们越来越意识到基础建设为社会带来的生产效益,所以我们也逐渐加强了我国的基础建设工程,同时,在科技的推动下,我们的生产已经不在拘泥于人工生产,逐渐走向机械化生产,这也使得我国的生产效益逐渐上升,经济发展也越加迅速。可是,随着我国生产机械化的程度越来越高,很多企业的效益却在逐渐下降,导致很多企业逐渐放弃了更加先进的自动化机械装置,使得我国的冶金建筑工程效率日益下降,所以,我们必须对现有的冶金建筑工程体系进行改革,促进工程的顺利进展,提高冶金建筑技术,进而促进冶金建筑的发展。

1浅谈冶金建筑工程的特殊之处

我国原有的建筑行业十分简单,只有最基础的一些基层工程,随着近几年的发展,人们逐渐将冶金行业融入进了建设工程中,而我们现在所熟知的冶金建筑工程行业是由多个方面组成的,并不是单纯的建筑行业,比如,冶金建筑工程行业包括机电,土木建设等,使得冶金建筑行业的使用范围越来越广泛。也越来越受到基础建设企业的欢迎。相较于原有的建筑工程,冶金建筑工程行业的难度和冗杂性比建筑工程要高很多,所以我们在冶金建筑工程行业中所需要的技术要求也很高,不仅对于施工人员有着较高的要求,对于施工环节也有着较高的要求,而工程管理方面也需要专人进行督察负责,所以,冶金建筑工程行业需要在施工开始前做好工程的整体规划,进而提高冶金建筑工程的整体效率。就建筑行业来说,企业效益是促使建筑行业发展的主要原因,所以,在进行冶金建筑工程的施工时,企业效益往往需要考虑进工程项目中,这也在一定程度上阻碍了冶金建筑工程行业的发展。

2冶金建筑工程的施工过程控制

就原有的建筑工程行业来看,虽然施工过程庞大而冗杂,可对技术的要求却不是很高,因为我国很多的基础建设工程施工技术大同小异,而冶金建筑工程则不同,它对于施工技术和工程管理都有着较高的要求,所以我们需要提前对施工中可能存在的问题做好一切准备,准备完善的施工流程,加强工程的整体控制。

2.1施工前做好设计工作

对于基础建设来说,最重要的就是工程开始前的施工规划,因为良好的工程规划可以避免很多建设工程中可能出现的问题,同时也可以提高冶金建筑工程的整体效率。首先,就我国的冶金建筑工程行业来说,建筑花费是每个建筑企业都关注的问题,整天的建筑必须要在企业规定的花费范围内,企业才能获得一定的效益,所以做好开工前的设计工作可以控制工程的整体花费。其次,我国的工程建设类型需要多方共同决定,不能仅仅由一方单独决定,因为工程设计的好坏直接决定建筑工程的质量,比如建筑的设计类型,建筑中使用的材料,建筑的工期等等,所以必须要在建筑开始前准备好一切的设计工作,并且多方决定后方可实施,如此一来不仅可以提高建筑质量,也可以促进提高我国冶金建筑行业的整体管理。

2.2强化对施工设备和施工原料的控制

近几年,我国的建筑工程频频发生问题,其中最多的就是建筑整体的质量问题,因为近几年,豆腐渣工程在我们的生活中随处可见,已经严重影响了人们的安全问题,也让人们对于建筑工程整体的信任度下降,已经严重阻碍了我国冶金建筑工程行业的发展,所以,我们必须要对冶金建筑工程整体的质量负责,提高建筑质量,保障人们的安全,为社会和城市的发展提供坚实基础。首先,我们必须严格把控建筑材料的质量安全,必须考虑到建筑的整体设计和地形地质,选择适合整体建筑的建筑材料,同时必须对建筑材料的耐受性和抗压性进行检测,选择最适合的建筑材料。其次,我们还需要将整体的建筑花费考虑进去,不能将建筑材料以次充好,所以相关部门可以选择专人进行建筑材料的采购,可以大大保障建筑材料的安全性。最后,还需要整体的建筑工程,如果建筑工程中发现材料不合适,必须及时上报进行调整,进而提高建筑的整体质量。

2.3做好施工的结算工作

对于建筑工程来说,施工前准备和施工中管理十分重要,同样,施工后的结算工作也同样重要。对于完成的工程来说,我们需要进行最后的验收工作,这决定着建筑工程能否正式投入使用,以及建筑工程的整体质量,所以验收工作包含着很多方面,比如确定整体建筑的工程量、向政府申报进行检验和政府的相关审批文件等,完成一系列的验收工作后,方可正式投入使用,而这还包括着很多投资方的利益,所以还需要与投资方进行洽谈决定最后的投入效益,进而提高结算的有效性和准确性。

3冶金建筑工程管理的分析

对于冶金建筑工程行业来说,建筑前的准备十分重要,同样建筑中的工程管理也是至关重要的,它决定着建筑整体的质量。如果相关部门可以对于冶金建筑工程进行施工中的有效监管就可以提高整体的建筑质量,完善整体的建筑流程,同时切实保障建筑人员的安全问题。

3.1实施工程所要达到的要求

对于冶金建筑工程行业来说,它所需要的技术比一般的建筑行业要高的多,所以我们需要不断加强冶金建筑工程中所需要的技术,并且提高相关人员的职业技能,进而提高整体的建筑质量。首先,工程必须达到相应的质量要求,建筑工程与人们的安全密切相关,所以我们必须要提高建筑整体质量,促进对于企业未来的发展有促进作用,也可以在人群中形成良好口碑,带来巨大的经济效益,同时,质量的保障可以提高验收通过的几率,进而促进我国建筑行业的良好发展。其次,冶金建筑工程不能仅仅依靠相关的建筑部门来完成,它还需要多个部门相互配合完成相关的建筑工程,比如财务部门的配合,设计部门的配合,采购部门的配合等等,如此才可以提高建筑的整体工期,提高企业效益。最后,还需要设计监管部门加强建筑过程中的施工管理,不仅可以提高建筑质量,也可以切实保障建筑人员的安全问题,使得整体建筑的安全性能更高。

3.2提高信息管理的水平

当前,我国的科技发展具有广阔的发展前景,所以而且很多企业都已经开始革新企业的生产方式,逐渐跟上了科技发展的大趋势,而冶金建筑行业也需要跟上科技发展的大趋势,加强建筑过程中的信息管理水平,进而提高整体工程的管理效率。比如,工程的设计方案可以上传到互联网,让建筑部门可以实时了解建筑设计方案,同样,如果设计部门对于建筑中某一环节有了修改也可以让建筑部门及时更改,用最快的速度找出相应的建筑方法,大大提高了建筑效率。再比如,工程中出现了任何问题,都可以利用信息平台进行上报,大大提高了建筑的安全性,同时管理负责人也可以将建筑信息上报或者进行信息备份,对于竣工后的验收工作也有一定的帮助。

3.3认真落实安全责任制

对于冶金建筑工程来说,建筑人员的安全问题也是必须放在首位且必须保障的,冶金建筑工程十分庞大且复杂,不仅建筑流程复杂,施工也十分复杂,这其中存在着很多安全问题,这也让相关建筑人员的安全问题得不到保障。对于建筑人员来说,生命安全永远是第一位的,所以必须加强安全监督管理机制,将安全问题落实到相关负责人身上,如果同小内有人员出现安全问题,必须要对负责人进行惩罚,并且撤销相关职位。同时要加强相关人员的安全教育,让建筑人员将安全放在首位;规范施工流程,如此才可以减少建筑中事故的发生率。

4结语

总而言之,冶金建筑工程的管理对于我国建筑行业的发展具有重大的决定作用,只有好好管理冶金建筑工程,才能促进社会经济发展。加强冶金建筑工程中的相关管理工作,提高建筑质量,保障人员安全问题,且将建筑过程信息化,提高人们对于建筑工程的信任度,促进我国冶金建筑行业的蓬勃发展。

参考文献

[1]刘宁.浅谈冶金建筑工程施工管理[J].冶金与材料,2020,(40):56-57.

冶金材料范文8

温压是,在120~150℃温度范围内,将由适量的粘结剂与润滑剂系统和铁粉或低合金钢粉组成的预混合粉压制成形的一种压制工艺。温压最初是将预混合粉与压制的模具都加热到上述的温度范围;在这些温度下,由于铁的压缩屈服强度减低,伴随着润滑软化,在接近PFD的密度情况下,在阴模内产生似等静压,从而使生坯达到了较高密度。值得注意的是,一般添加的润滑剂数量为0.6%;因此,可得到较高的PDF。温粉压制结果表明,整个零件的密度较均匀,而且,和粉末冶金压制相关的中和区最小化。这种中和区减小是一种优势;因为密度的均匀性增大,意味着零件内部的性能较均一,对低密度区和其对最终零件使用性能的影响较少。

1)温压对生坯与烧结件的密度和力学性能的影响:温压可使粉末冶金零件的生坯与烧结件的密度分别增高0.10g/cm3、0.25g/cm3。图3示添加0.6%石墨的FD-0405扩散合金化粉预混合粉的生坯与烧结件的密度的改进结果。温压在较低压力下,可将生坯密度增高较大;其达到了在常规压制时,于较高压力下达到的密度。在较高的压制压力下,阴模型腔中的预混合粉已接近PFD;因此,进一步增高压力时,生坯密度将不会再增高,实际上可能产生过压,并使粉末冶金零件形成微小分层。图4(略)汇总了用常规与温压压制工艺,在410~690MPa的压制压力范围内,压制的扩散-粘结材料的横向断裂强度(TRS)的结果。表3中汇总了由各种预混合粉组成,温压的烧结件的力学性能。温压适用于所有的铁与低合金钢粉的混合粉。烧结件密度增高的多少取决于材料系统和随后的零件加工处理。添加铜的预混合粉在烧结时发生胀大,这对温压工艺无益;因此,认为对于含铜的预混合粉,不适于采用温压压制。在Donaldson等进行的试验研究中[10],将温压的粉末冶金零件,于871℃下进行了预烧结,随后在高达690MPa的压力下,于室温下进行了二次压制(整形)。二次压制后,在1120℃或1260℃下进行了烧结,制得的烧结件的密度达到了7.5~7.6g/cm3。当与密度为7.4g/cm3的烧结件相比较时,这些密度较高的烧结件,横向断裂强度增高了约15%;更重要的是,冲击能量增高了50%~80%。这些研究证明,对于温压零件,采用二次压制/二次烧结(DP/DS)工艺生产,可显著增高粉末冶金材料的力学性能。这类零件的综合力学性能等同于韧性铸铁和切削加工的碳钢锻件的性能。

2)增高生坯强度:温压工艺的较次要优势是,可增高零件压坯的生坯强度。生坯强度的增高,是由于粉末颗粒变形较大和在温压中使用的独特粘结剂与润滑剂发生的最佳协同作用。生坯强度值的增高,是在密度显著低于PFD值水平下实现的(见图5)。这些数据表明,由于温压可增高生坯密度,其在应用于密度较低的零件时,可减小零件的损坏或零件易碎特征部分的碎裂。由于温压可增高生坯强度,从而使着可对生坯进行切削加工。在汽车变速器的粉末冶金换档拨叉的大量应用中,一直在采用生坯切削加工生产[13]。零件压制成形后,于生坯状态下进行铣削加工,这可减小零件的整个生产成本。用钼预合金化钢粉+2%Ni+0.5%石墨+0.6%润滑剂的预混合粉温压后的生坯,通过钻削试验,进行了切削性研究。这项研究证明:在高速与高进给比的切削条件下,可得到令人满意的生坯表面粗糙度;另外,将标准钻头的几何形状从标准的90°横刃钻头改变为135°分裂点钻头,可改进切削表面的粗糙度。在确定生坯切削加工参数之前,建议先进行试验,检验钻头的几何形状、切削速度及切削进给比的效果。粉末冶金零件的生坯切削加工和烧结硬化相结合,可为零件设计者在零件设计与材料选择上提供较大的灵活性。

温模压制

关于用一次压制/一次烧结(SP/SS)得到较高生坯密度的第二个较新的方法是,仅只对模具加热,而不对粉末进行任何预热,将阴模加热到60~70℃温度范围之内。和温压工艺一样,为将密度比常规的预混合粉压制增高0.05~0.15g/cm3,这种工艺也综合有粘结剂与润滑剂技术。和温压工艺一样,除了增高生坯与烧结件密度之外,此生产工艺还可以减少扬尘,改进流动性及增大阴模的充填量。这些因素都可以增高粉末冶金零件的一致性和质量。图6示用常规压制、温压及温模压制可得到的生坯密度的比较。温模压制的优势在于,可增高密度(0.05~0.15g/cm3)、附属设备较少及可减小粉末的损耗。不足之处有:由于传递到粉末中的热量有限和润滑剂的总含量较低,零件的高度最高不大于25mm[16];要增高密度,压制压力需要>550MPa。对于温热粉末/温热阴模的方法来说,这种零件高度的限制,似乎不是问题,已经成功地生产出了高度高达63.5mm的零件。这两种温压工艺的生坯密度增高,都是依靠对粉末进行加热和减小添加于预混合粉中的润滑剂的数量。就这一点而言,减小预混合粉中润滑剂的含量时,润滑剂必须使着易于脱模;因此,润滑剂都是能满足压制方法要求的独特配方。

模壁润滑

如上所述,减少添加于预混合粉中润滑剂的数量,对增高粉末冶金零件生坯密度与烧结件密度都有重大影响。理论上,最需要添加润滑剂的地方,是阴模模壁处。模壁润滑不是一个新观念,可靠的模壁润滑系统,一直在被研究与开发。过去的使用水基或溶剂基系统的研究成果,在装粉之前都需要一个干燥过程;静电系统的开发消除了干燥过程,并使着可将内部润滑剂的总含量减小到0.2%~0.4%。依照图2(略)中的结果,这使着可将生坯密度增高0.15~0.25g/cm3,同时生坯与烧结件的强度也相应增高。模壁润滑的其它优势还有,需要除去的内部润滑剂含量较少,从而烧结过程中的排放物也相应地减少。图7(略)示内部润滑剂的减少对生坯密度的影响;注意,生坯密度不可能>7.4g/cm3。模壁润滑要在产业中被接受,实质上其喷涂技术必须可靠和能够用倾倒法装粉。

选择性表面致密化

增高粉末冶金零件芯部密度的好处在于:可增高齿轮的拉伸性能,改进弯曲疲劳耐久性及增高滚动接触疲劳(RCF)强度。鉴于粉末冶金零件的选择性致密化,可改进RCF耐久性和提高尺寸精度,因而日益受到关注。早期的试验工作表明了这种工艺是如何适用于大量的粉末冶金零件的;这种工艺还能成形齿轮的导程与轮廓的拱起部位,为最终用户提供的齿轮成品不需要进行后续加工。重要的是,认识到了选择性致密化与高的芯部密度相结合,制造出的粉末冶金零件的拉伸与弯曲疲劳性能和锻钢零件的性能相同。采用选择性致密化时,其RCF性能也和锻钢等同。这种独特综合性能,为用粉末冶金齿轮替代高负载汽车变速器齿轮提供了可能。表4(略)示采用高密度工艺加工的FLN2-4405的力学性能与淬火/回火处理的AISI8620锻钢性能的比较。AISI8620钢表明,其疲劳与冲击性能两者都有明显的方向性。#p#分页标题#e#

所有试验都是用切削加工的圆形试棒进行的。拉伸试验的结果表明:疲劳强度与冲击韧性值的变化都是纵向大与横向小;淬火/回火的疲劳试样的纵向比横向的值约高35%;有凹口冲击试样的纵向比横向的值大约50%;而无凹口试样的纵向与横向的值相差很小,只有1.5%。鉴于许多齿轮(例如,直齿轮)的负载都垂直于主工作方向,因此,材料的方向性很重要。螺旋齿轮是在两个方向负载,其取决于齿轮的螺旋角,例如,20%螺旋齿轮的负载大部分是在横向。在文献数据库中,往往引用的是纵向的力学性能,而很少列出横向性能。粉末冶金零件材料是各向同性的,鉴于中和区的密度减小,因此,在零件的中和轴线上的性能略微减小。采用先进的粉末冶金零件生产工艺时,可将中和区的密度减低显著减小。根据表4,粉末冶金零件的屈服强度与抗拉强度和锻钢相似;但伸长率与冲击值和锻钢相比,则明显减小。实质上,通过正确地选择合金与生产工艺条件,可得到同样的RCF性能。整篇论述主要集中于获得较高的生坯与烧结件密度的方法上,认为较高的烧结件密度,意味着较高的力学性能。近期,合金化的发展表明,在可比较的密度下,合金化也可以改进粉末冶金材料的力学性能。King等的研究表明:添加铬、硅、钼及镍可显著影响粉末冶金钢的力学性能;特别是,在同样密度下,铬与硅可显著增高粉末冶金钢的强度与冲击能量。对于这些先进的合金系统,可利用上述的得到较高密度的技术,并可相应地增高零件的使用性能。另外,用烧结硬化合金工艺可生产具有马氏体显微组织的粉末冶金零件,而且,其尺寸精度是用常规锻钢油淬火无法达到的。

因此,粉末冶金可提供所需的力学性能、尺寸精度及可行的生产成本。对于进一步增高密度,可能性是存在的。将模壁润滑与SP/SS加热粉末工艺相结合,可使密度达到接近7.5g/cm3;开发新润滑剂,其在较低含量的条件下,可有效地增高PFD;将DP/DS用于密度>7.6g/cm3的粉末冶金零件时,可使粉末冶金零件的性能增高到与粉末锻造零件相同。

结束语