铁基粉末冶金结构零件：制造设计应用

第1章 铁基粉末冶金结构零件材料生产概要1

1.1概述1

1.2铁的特性2

1.2.1结晶学2

1.2.2晶体缺陷3

1.3铁基粉末冶金结构零件生产用预混合粉材料4

1.3.1铁基粉末冶金结构零件生产用的铁粉5

1.3.2粉末冶金结构零件材料的合金化5

1.4结束语9

第2章 铁基粉末冶金结构零件制造工艺10

2.1铁基粉末冶金结构零件制造工艺11

2.2铁基结构零件制造工艺的比较与选择准则14

2.2.1粉末冶金和铸造相比较14

2.2.2粉末冶金工艺和热模锻及板料冲裁工艺相比较16

2.2.3粉末冶金工艺和切削加工相比较17

2.3铁基粉末冶金结构零件的技术经济特点18

第3章 粉末冶金铁基结构零件设计21

3.1粉末冶金结构零件设计22

3.1.1粉末冶金结构零件的大小与形状22

3.1.2粉末冶金结构零件设计的限制23

3.1.3齿轮、棘轮及凸轮27

3.1.4尺寸公差28

3.2粉末冶金结构零件的切削加工29

3.3粉末冶金零件材料密度的影响29

3.4热膨胀系数与断裂韧度30

3.4.1热膨胀系数30

3.4.2断裂韧度30

3.5化学组成与力学性能31

3.5.1烧结碳钢31

3.5.2烧结铜铁合金与烧结铜钢31

3.5.3烧结镍铁合金与烧结镍钢32

3.5.4粉末冶金铁基零件的热处理32

3.5.5铜熔渗处理的烧结铁与烧结钢34

3.5.6由预合金化低合金钢粉制作的结构零件34

3.5.7烧结不锈钢结构零件34

3.6常用粉末冶金铁基结构零件材料的技术规范35

3.6.1编写技术规范的方法35

3.6.2关于粉末冶金铁基结构零件材料的化学成分与力学性能标准36

第4章 粉末冶金结构零件在汽车制造中的应用44

4.1概述44

4.2常规粉末冶金结构零件在汽车中应用的进展46

4.2.1粉末冶金零件的固有优势47

4.2.2常规粉末冶金零件应用进展48

4.3手动变速器同步器系统的粉末冶金零件53

4.3.1粉末冶金同步器齿毂54

4.3.2粉末冶金同步器锁环54

4.3.3粉末冶金滑动齿套56

4.3.4粉末冶金齿轮57

4.3.5结论58

第5章 摩托车制造中用的粉末冶金零件60

5.1我国摩托车制造中用的粉末冶金零件60

5.2日本生产的摩托车中的粉末冶金零件64

5.3用粉末冶金工艺生产摩托车零件的技术经济效果68

5.4结束语71

第6章 粉末冶金零件在兵器产业中的应用72

6.1钛基粉末冶金零件72

6.2铁基粉末冶金零件75

6.2.1弹带76

6.2.2迫击炮弹弹体77

6.2.3机枪加速器78

6.2.4导弹的导向舵80

6.3动能穿甲弹81

6.3.1制造工艺82

6.3.2杀伤弹85

6.4军用车辆中的粉末冶金齿轮85

6.5用MIM工艺生产的兵器零件87

6.5.1电子封装87

6.5.2步枪后夜视装置87

6.5.3步枪的夹箍88

6.5.4枪产业的安全杆88

6.5.5导弹弹头安全装置中的转子88

第7章 日用电器与机具中的粉末冶金零件89

7.1家用电器中的粉末冶金零件89

7.1.1自动洗衣机中的粉末冶金零件89

7.1.2电扇中的粉末冶金零件91

7.1.3小型制冷压缩机中的粉末冶金零件92

7.2电动工具中的粉末冶金零件95

7.2.1手电钻97

7.2.2线锯98

7.2.3修枝剪100

7.2.4冲击螺丝刀101

7.2.5冲击锤101

7.2.6气动马达102

7.2.7小结102

7.3缝纫机中的粉末冶金零件102

7.3.1引言102

7.3.2台湾粉末冶金零件市场的启示103

7.3.3缝纫机中的粉末冶金零件103

7.3.4充分利用粉末冶金技术特点，获取最大经济效益104

7.3.5典型零件105

第8章 粉末冶金零件在农业机械、草地及园艺机械中的应用115

8.1农业机械中使用的粉末冶金零件115

8.1.1拖拉机115

8.1.2摘棉机117

8.1.3播种机118

8.1.4谷物条播机119

8.1.5联合收割机121

8.2草地与园艺机械中的粉末冶金零件122

8.2.1Deere&Co生产的草地与园艺拖拉机中使用的粉末冶金零件122

8.2.2粉末冶金零件在Amsted Industries，Inc.的BurgessNorton Mfg.Co.Div.生产的园艺机械中的应用125

8.2.3割草机用粉末冶金零件的进展128

第9章 粉末冶金零件在液压系统中的应用131

9.1齿轮泵133

9.1.1概况133

9.1.2创新134

9.1.3使用的粉末冶金零件实例138

9.2转子泵142

9.2.1日本三菱材料公司开发的一种新齿形高效油泵转子142

9.2.2转子泵的改进与创新145

9.2.3粉末冶金零件使用实例147

9.3月牙形齿轮泵150

9.4直列活塞泵151

9.5阀门与阀板152

9.5.1阀板152

9.5.2阀体总成153

9.5.3压缩机阀板154

9.6叶片泵154

9.6.1侧板155

9.6.2凸轮环156

9.7扭矩马达157

9.8结束语157

第10章 粉末冶金在医疗与牙科中的应用158

10.1多孔性矫形植入物159

10.1.1粉末160

10.1.2生产工艺160

10.1.3力学性能161

10.1.4耐腐蚀性162

10.2用骨质向内生长固定植入物的多孔性涂层162

10.3牙科用汞齐合金164

10.3.1粉末164

10.3.2力学性能与粉末变量164

10.4通过长久固定植入物的多孔性涂层165

10.5金属注射成形零件在医疗与牙科中的应用166

10.5.1腹腔镜外科手术剪刀167

10.5.2Metzebaum内窥镜剪刀167

10.5.3针推进器与末端吊钩168

10.5.4腹腔镜夹爪168

10.5.5缝合夹爪169

10.5.6静脉注射泵活门169

10.5.7活体组织检查仪170

10.5.8伞齿轮170

10.5.9口腔正畸颊系带系列170

10.5.10牙科修复支架171

10.5.11口腔正畸装置托架、滑块及吊钩171

10.5.12Carrière Distalizers矫治器172

10.5.13连接装置172

10.5.14销管套173

第11章 铁基粉末冶金结构零件的生产工艺174

11.1常规压制成形174

11.1.1混合174

11.1.2润滑175

11.1.3金属粉末在压力作用下的性状177

11.1.4密度分布179

11.1.5生坯强度180

11.1.6压坯内的应力分布181

11.1.7压坯缺陷181

11.1.8成形模具的零件182

11.1.9压机186

11.1.10模具零件的结构和间隙187

11.2金属注射成形188

11.2.1金属注射成形和常规粉末冶金零件生产的比较188

11.2.2金属注射成形用的粉末的选择188

11.2.3金属注射成形用的黏结剂189

11.2.4金属注射成形中金属粉末与黏结剂的混合189

11.2.5金属注射成形的设备189

11.2.6金属粉末注射成形的温度190

11.2.7脱黏190

11.3烧结工艺与基本原理191

11.3.1烧结工艺的基本类型191

11.3.2烧结过程192

11.3.3烧结的基本理论197

11.3.4合金的烧结200

11.4烧结炉与烧结气氛205

11.4.1带有保护气氛的连续炉205

11.4.2带有保护气氛的间歇式炉208

11.4.3真空烧结炉208

11.4.4烧结炉的温度控制209

11.4.5烧结气氛210

11.4.6烧结气氛与压坯的反应213

附录217

附录1常用数据表217

附录2元素周期表218

附录3元素的物理性能表219

附录4ISO 5755：2001（E）（GB/T 19076—2003）烧结金属材料规范222

参考文献232