粉末冶金行业发展势不可挡
粉末冶金属于现代工业发展的朝阳产业,以制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。
我国粉末冶金行业起步较晚,但发展迅猛,特别是汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展,为粉末冶金行业带来了较大的发展机遇。
具体数据显示,1948年我国硬质合金产量仅有2-3万吨,但2000年后我国粉末冶金市场迅速崛起。2009年我国粉末冶金行业产量为11.30万吨,超过日本跃居亚洲首位。同时有提高硬度耐磨性的优点五、电镀(Electroplating)电镀:是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。2014年粉末冶金行业销量达19.18万吨,2017年增长至20.08万吨,增幅为4.7%。
从应用领域来看,现阶段,我国粉末冶金产品主要应用于汽车、家电、电动工具、摩托车、农业机械及工程机械等工业。随着我国汽车行业的快速发展,粉末冶金制品本土化需求不断扩大,2016年,应用于汽车方面的粉末冶金零件共10.09万吨,占比54.69%,同比上升6.55%。1、镀前预处理镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面﹐为***后获得高质量镀层作准备。未来下游产业的发展将会继续拉动上游产业的发展,整个行业的容量仍在不停扩大。
汽车领域应用较少,技术相对落后
在发达***如美国、欧洲、日本,粉末冶金产品主要应用于汽车领域,汽车粉末冶金产品占粉末冶金总产品的比例高达80%以上,其产品包括VVT(可变气门正时系统)、VCT(可变气门凸轮轴正时系统)、各类泵组件、链轮、同步环、行星齿轮等,种类覆盖十分齐全。缺点:目前颜色受限制,只有黑色、***等较成熟,鲜艳颜色目前难以实现。
而在我国,2017年,粉末冶金市场汽车应用占比仅为60%。我国粉末冶金汽车零件占比远低于发达***,占比提升潜力大。
单车用量方面,中国提升空间同样相对可观。2017年,北美粉末冶金零件单车用量可达18.6Kg,日本为8.0Kg,欧洲为7.2Kg,而中国仅为4.5Kg。化学抛光是让材料在化学介质中外表宏观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种差距产生的主要原因是,我国国内很多粉末冶金产品达不到要求的尺寸公差与性能参数,因此,汽车主机厂只能选择成本更高的锻造零件与机加工零件。
国内企业成本优势显著,进口替代空间广阔
与国外公司相比,国内企业在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有优势,能够为主机厂与一级供应商提供更***的粉末冶金产品。同时,国内企业交货周期短,***服务快速、及时,能够为国内主机厂提供更优质的服务。
从技术角度来看,2015年,发布《中国制造2025》的通知,其中***提出要大力发展智能制造、增材制造、新材料、生物***等领域。我们认为在***政策的大力扶持下,国内粉末冶金技术有望得到快速发展,替代市场逐步由低端转向高技术。
另外,专利申请***量的持续增长彰显粉末冶金技术的不断成熟。2016年,我国铸造、粉末冶金专利申请***量为8295项,同比增长11.62%,近五年(2012-2016年)复合增长率为16.02%。
综合来看,国内粉末冶金产品进口替代空间十分广阔
国内当前粉末冶金零件行业的挑战
当前粉末冶金零件行业和企业面临严峻的市场挑战。整个行业处于发展中的紧要关头。近几年来,市场需求不断扩大,粉末冶金零件行业和企业发展很快。但是,企业长期处于“上挤下压”的环境中。原辅材料大幅度涨价,而主机厂不断降价。MIM(MetalInjectionMolding,金属***成型)虽然是一个小行业,相关从业人员不超过几百万。使企业的利润空间受到巨大冲击,生存面临严重考验。随着原辅材料开始大幅度涨价,使原本十分脆弱的企业利润雪上加霜。国内粉末冶金零件厂的产品价格出现了更大偏移。
为促进粉末冶金行业和谐健康持续发展,遵循科学发展观,营造公平公正的竞争环境,保护企业利益,维护粉末冶金制品行业形象,提倡全行业共同努力,克服困难,度过难关。
首先,产业要加强厂际合作,加强交流沟通,稳定各自市场份额,反对行业内部采取不正当竞争行为。团结协作,相互尊重,共同进步,实现双赢。
其次,鉴于当前形势,根据国际惯例,建议各会员单位根据本企业产品的技术、质量、设备、所用原料、批量大小等具体情况,在与使用单位充分协商的基础上,适当提高产品销售价格。若今后原辅材料继续上涨,粉末冶金产品价格还可以随时上调。
各企业在加强自身管理,加强工艺技术改进,提高产品质量,提高产品技术含量,尽可能挖掘企业内部潜力,提高企业经济效益,促进粉末冶金行业更好更快发展的同时,为客户提供性价比更高的产品与服务。
金属***成形用不锈钢粉的生产工艺
金属***成形技术由陶瓷零件的粉末***成形技术发展而来,是一种新型的粉末冶金近净成形技术。金属***成形技术技术的主要生产步骤如下:金属粉末与粘结剂混合——制粒——***成形——脱脂——烧结——后续处理——***终产品该技术适用于大批量生产性能高、形状复杂的小尺寸的粉末冶金零部件,如瑞士的手表业用来生产手表零件。 近几十年来,MIM技术发展势头迅猛,能应用的材料体系包括:Fe-Ni合金、不锈钢、工具钢、高比重合金、硬质合金、钛合金、镍基超合金、金属间化合物、氧化铝、氧化锆等。金属***成形技术要求粉末粒度为微米级以下,形状近球形。此外对粉末的松装密度、摇实密度、粉末长径比、自然坡度角、粒度分布也有一定的要求。九、蚀刻蚀刻:通常所指蚀刻也称光化学蚀刻,指通过***制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。目前生产金属***成形技术用粉末的主要方法有:水雾化法、气体雾化法、羰基法。常用的不锈钢金属的粉末牌号有:304L,316L, 317L,410L,430L,434L,440A,440C,17-4PH等。
对于水雾化法其制作流程为:
选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有:中频感应熔炉、高压水泵、全封闭式制粉装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。
对于气雾化法其制作流程为:
选用不锈钢原料——中频感应炉内熔化——成份调整——脱氧除渣——雾化制粉——质量检测——筛分——包装入库主要用到的设备有:中频感应熔炉、氮气源和雾化装置、循环水水池、筛分和包装设备、检测仪器等。
每种方法各有其优缺点:水雾化法是主要的制粉工艺,其效率高、大规模生产比较经济,可使粉末细微化,但形状不规则,这有利于保形,但所用粘结剂较多,影响精度。此外,水与金属高温反应形成的氧化膜妨碍烧结。气体雾化法是生产金属***成形技术用粉的主要方法,它生产的粉末为球形,氧化程度低,所需粘结剂少,成形性好,但极细粉收率低,价格高,保形性差,且粘结剂中的C,N,H,O对烧结体有影响。羰基法生产的粉末纯度高、开头稳定、粒度极细,它***适合于 MIM,但仅限于Fe,Ni等粉体,不能满足品种的要求。很好的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。为了满足金属***成形技术用粉的要求,许多制粉公司对上述方法进行了改进,还发展了微雾化、层流雾化等制粉方法。现在通常是水雾化粉和气雾化粉混合使用,前者提高振实密度后者维持保形性。目前采用水雾化粉也可生产相对密度大于99%的烧结体,因此较大型零件只使用水雾化粉,较小型零件使用气雾化粉
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