美国MPIF颁布2007年粉末冶金设计竞赛奖

作者: 路讯 CNPIM 2009年09月10日

    Stackpole公司制作的一种精密的粉末冶金钢制离合器冲头获得了汽车变速箱类大奖。这种离合器冲头可被应用于轻型卡车和SUV(运动车)变速箱的离合器系统中,制造这种产品对制造精度、密度、重量和密度分布等都有很高的要求,Stackpole公司采用一种低成本的低合金材料以高温烧结方法制做了这种零件。这种离合器冲头成品的密度大于7.0g/cm3,抗拉强度为1137.64 kPa(165,000 psi),屈服强度1034.2 kPa(150,000psi),表面硬度为35HRC。Magna汽车公司已经使用了这种新产品,现在这种离合器冲头的年产量已经超过了600,000个。
    Capstan Atlantic公司制作的用于装配一种链轮的两个粉末冶金零件获得了汽车变速箱类荣誉奖。这种链轮的制造需要经过精密的机加工处理,成品可被应用于一种SUV(运动车)的变速箱中。制作这些粉末冶金零件的材料是经过调整的MPIF FL一4405,这些粉末冶金零件成品的密度为7.4g/cm3,抗拉强度超过了1378.95kPa(200,000 psi),表面硬度为45HRC,显微硬度为60HRC,为了提高耐磨损性能,在烧结后还需要对这些粉末冶金零件进行表面渗碳一氮处理。
    Lovejoy烧结制品处理有限公司开发的一种转子获得了工业马达/液压和控制类大奖。这个转子可被安装于一种液压泵中,用于从一个地面的油箱中抽取燃料供给高处的喷油嘴。这种转子有九个腿,每个腿长50mm,宽10mm。这种零件腿部的密度是7.1g/cm3,由MPIF F一0005—25粉末冶金材料制成。这种转子的抗拉强度是227.53kPa(33,000 psi),屈服强度是189.95 kPa(27,550 psi),硬度是56 HRB。据这种产品的用户估计,使用粉末冶金方法制造比以前的铸造+机加工方法可节约费用约30%。
    Webster-Hoff有限公司制作的铝粉末冶金杠杆式拉力滑车(手扳葫芦)获得了工业马达/液压和控制类荣誉奖。这种粉末冶金零件可被应用于一种处理零件或材料的真空杯系统中,铝粉末冶金杠杆式拉力滑车的密度为2.45g/cm3,材料的抗拉强度为110.32kPa(16,000psi),屈服强度为48.26kPa(7,000psi),Norgren汽车有限公司已经使用了这种新产品。
    FMS有限公司制造的6个粉末冶金零件制品获得了草坪和花园/高速公路边用品类大奖。这些粉末冶金零件可被应用于高尔夫球场用轻便车的的变速器中,通过变换电源开关,利用这组粉末冶金零件可驱动变速器中的联动装置使高尔夫球场用轻便车能向前或向后运动。这些粉末冶金零件的密度为6.9g/cm3,对其中多数零件热处理后的性能要求是:抗拉强度达到827.37kPa(120,000psi),屈服强度达到758.42 kPa(110,000psi),疲劳强度达到296.47 kPa(43,000psi),硬度达到35HRC。这些粉末冶金零件在烧结后不需要机加工处理,后续工艺有:镀锌和真空浸渗油。Team工业公司已经使用了这种新产品,客户估计使用粉末冶金制品可节约费用约50%。Burgess-Norton制造有限公司制作的一对促动器辐获得了草坪和花园/高速公路边用品类荣誉奖。这种促动器辐可被应用于割草机的控制系统中,这些促动器辐由MPIF FC 0208—50材料制成,烧结后的密度为6.7g/cm3,抗拉强度为344.74 kPa(50,000psi),硬度为75—100 HRB,具有良好的耐磨损性能。这一对新开发的粉末冶金制促动器辐可替代原来的两组装配零件(每组6个零件),使用粉末冶金零件不仅可以减少12个组装零件,还能节省劳动力和装配费用,现在这种零件的年产量已经超过了200000个。
    NetShape科技有限公司制作的一种新型差速器托架齿轮获得了草坪和花园/高速公路边用品类荣誉奖。这种齿轮可被应用于一种吹雪机的变速箱中,新型设计通过增加齿轮的转速,增大了转矩的输出,利用这种齿轮可以遥控锁定和解锁差速器。这种齿轮的密度为6.8g/cm3,抗拉强度为517.11 kPa(75,000psi),横向断裂强度为896.32 kPa(130,000 psi),屈服强度为620.53 kPa(90,000 psi),疲劳极限为234.42kPa(34,000 psi),这种粉末冶金制托架齿轮在烧结后,需要的后续处理工艺只有淬火和回火,Ariens公司已经使用了这种新产品。
    金属粉末产品公司制作的可被应用于消防保护锁系统中的一种粉末冶金制安全盖获得了五金/器具类大奖。这种粉末冶金制安全盖的密度是6.5g/cm3,屈服强度为137.90 kPa(20,000 psi),硬度为55HRB,制造这种粉末冶金零件的材料在烧结态的伸长率超过了20%。为了防止蓄意破坏,这种粉末冶金零件的外部突出部位必须能承受住lOlb大锤的打击和500lb以上的扭矩载荷,零件的主体必须具有抗钻孔的性能,客户认为选择粉末冶金方法比普通的机加工方法可节约费用80%以上。
    Flomet有限公司制作的在正牙系统中使用的三个粉末冶金零件获得了医疗/牙科类大奖。这三个零件分别是:一个托架、一个滑板和一个钩,这些微小的形状复杂的零件是用17-4PH不锈钢材料,以金属注射成形方法制成。这些零件的密度为7.5 g/cm3,抗拉强度为1185.90 kPa(172,000 psi),屈服强度为1089.37 kPa(158,000 psi)。在烧结后形成了这些零件的*后形状,在装配前还要对这些零件进行抛光和镀铜处理,Ormco Sybron牙科专业公司已经使用了这些新产品。
    Kinetics公司采用金属注射成形方法制作的一种针套获得了医疗/牙科类荣誉奖。这种针套可作为外科手术的工具使用,制造这种针套的材料是316L不锈钢,这种针套成品的密度为7.85 g/cm3,抗拉强度为537.79kPa(78,000 psi),屈服强度为199.95 kPa(29,000 psi),以前制造这种产品的方法是将三种零件靠激光焊接在一起,使用这种单一的金属注射成形制品可以节约约三分之二的器械装配时间,使每套器械的装配时间从原来的约15min缩短到约5min,ArthroCare有限公司已经使用了这种新产品。
    PMG控股公司制作的一种不锈钢凸轮滑轮获得了手动工具/娱乐类荣誉奖。这种凸轮滑轮可被应用于一种四冲程115马力艇外推进器的调速控制装置中,这种凸轮滑轮的外径达到了110.744mm(4.36 in),由于尺寸较大曾被认为不适合以用粉末冶金不锈钢制作。成功的制造出这样大尺寸的滑轮,需要一种特殊的粉末混合技术,这种粉末混合技术需要首先将液态的粘接剂涂覆于粉末颗粒表面,然后向混料中加入一种特殊的润滑剂,在后续的*控制的真空脱蜡工艺中,这些添加剂会被完全脱除干净。这种凸轮滑轮的密度为6.7 g/cm3,抗拉强度为339.91 kPa(49,300 psi),屈服强度为149.96kPa(21,750psi),在烧结后对这种凸轮滑轮的内径进行机加工是*的后续处理工艺,Yamaha海事有限公司已经使用了这种新产品。
    Bodyeote HIP-Surahammar公司制作的可应用于加速器中的磁体罩获得了其他类的大奖。在加速器中使用的超导磁体工作于低温环境中,制造这种磁体罩的材料是316LN不锈钢粉,以热等静压方法制成接近全密度的坯料,用热等静压方法制造的磁体罩坯料质量约253.5 lb,经机加工后磁体罩的质量减为153.3 lb。制造过程中使用了有限元分析、计算机辅助设计、数控金属切割技术和机器人焊接等技术,综合利用这些技术比传统的热等静压方法可提高生产效率50倍以上,采用热等静压方法制造的磁体罩的力学性能与锻造316LN不锈钢的性能相当。Metso材料技术公司已经使用了这种新产品,这种磁体罩已被应用于世界*大、能量*高的粒子加速器中,约有2700个磁体罩已经被交付客户。
信息摘译自美国金属粉末工业联合会网站:
Http://www.mpif.org/Design-Center/parts-searchresults.asp?linkid=66/2007-7-6                                                    
  


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