“粉末冶金技術的優(yōu)勢不少，但制約其發(fā)展的因素也很多。我們的項目突破了高精度、復雜形狀、大尺寸鐵基粉末冶金零件的制造及產(chǎn)業(yè)化瓶頸，搶占了全球粉末冶金行業(yè)的這一技術制高點。”得知項目獲得了寧波科技獎一等獎，東睦新材料集團股份有限公司副總經(jīng)理曹陽興奮地表示，公司在2003年就著手研究該課題，如今可謂水到渠成。該項目產(chǎn)品能廣泛應用于汽車、工程機械、家電及電動工具等領域。
據(jù)介紹，粉末冶金就是將金屬粉末通過壓制、燒結等流程，制成具有鋼鐵材質特性的零件。相較于機械加工零件，粉末冶金零件的制造工藝能做到原材料損耗更少、能耗更低，同時可實現(xiàn)輕量化。然而，由于粉末的流動性不比金屬液，粉末冶金零件的形狀和體積受到限制。粉末冶金材料的多孔性，也導致其在部分強度上比相應的鑄件、鍛件稍顯遜色。
“要制造出高密度、高精度、復雜形狀、大尺寸鐵基粉末冶金零件，那些通常認為的粉末冶金工藝的技術極限是我們必須翻過的大山。”曹陽表示，“翻山”還遠遠不夠，要實現(xiàn)這類零件的產(chǎn)業(yè)化，需兼顧上述各難點之間的平衡，讓零件在滿足設計使用要求的同時，滿足產(chǎn)業(yè)化所需的質量穩(wěn)定、能連續(xù)大批量生產(chǎn)以及成本可控等要求。
難題當前，不破不立。十多年來，東睦“壓茬”式步步推進，解決了一個個技術和產(chǎn)業(yè)化難題。
為提高粉末冶金零件的強度，達到高密度目標，團隊創(chuàng)新性設計了模具結構，實現(xiàn)粉末冶金零件的選區(qū)致密化；通過改造精整壓機和模架，實現(xiàn)了復雜形狀零件的精度提升；創(chuàng)新設計熱處理工裝，調整工藝，突破了零件在熱處理冷卻過程中的變形控制難題；研發(fā)粉末的配方采用生坯加工以及組合燒結釬焊等新技術，實現(xiàn)了高密度、高精度、復雜形狀粉末冶金零件制造的產(chǎn)業(yè)化……
“新技術的開發(fā)必然困難重重。光是鐵基粉末冶金與高分子彈性體復合技術的研發(fā)，我們就用了三年時間。因為該技術從設計端到技術端均無現(xiàn)成的經(jīng)驗，甚至沒有現(xiàn)成的檢測評價方法和標準可以參考。”東睦研究所所長包崇璽說。
厚積之后，薄發(fā)只是時間問題。經(jīng)專家評價，該項目的整體技術已達到國際先進水平，其中“高精度鐵基粉末冶金表面致密化技術”“鐵基粉末冶金與高分子彈性體復合技術”“新型粉末冶金零部件熱處理技術”均處于國際領先水平。
東睦還依托該項目的產(chǎn)業(yè)化，建成了中國最大的鐵基粉末冶金零件生產(chǎn)線，近三年新增粉末冶金零件7.11億件，新增銷售額33.58億元，新增利潤3.64億元，同時解決了我國高端粉末冶金汽車零件的進口依賴問題。依據(jù)歐美的相關測算標準，相比其他金屬制造工藝，東睦的創(chuàng)新至少能減少50%的金屬損耗和60%的能源損耗，助推寧波“雙碳”目標的實現(xiàn)。
技術方面的重大突破，帶給東睦的可不止這些。“我們正計劃進一步拓展既有粉末冶金市場，并用更節(jié)能、節(jié)材的粉末冶金技術工藝，實現(xiàn)新能源汽車、機器人關節(jié)減速器中部分零件的替代。這些技術還能被復制到鐵基粉末冶金材料以外的粉末成形材料中，如用于燃料電池的鉻基材料隔板、電機中的金屬粉末包覆的軟磁材料等領域。”曹陽說。
（來源：寧波市科技局）
