日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策的短中期開發(fā)課題選定了以下4項。
1)鐵系燒結(jié)部件的無缺陷高強度化。燒結(jié)部件的制造成形中形成缺陷的主要原因有原料粉末特性的離散,混合及充填的不均勻,模具成形時不均勻的粉末流動,燒結(jié)溫度或氣氛控制的欠缺等。對燒結(jié)缺陷生成的主要原因的直接或綜合性影響,要從粉體粒子的流動、變形燒結(jié)溫度以及斷裂力學(xué)等方面進(jìn)行追蹤和查明。為此,要對材料組織控制和制造工藝進(jìn)行詳細(xì)的綜合研究,弄清缺陷的成因,提出解決方案。
2)粉末冶金近凈形技術(shù)的提高。要把現(xiàn)有尺寸精度(注射成形部件為±0.2%,快速模鍛部件±0.4%)提高2倍~10倍,為此,要確立支配粉末流動,充填成形,燒結(jié)的原料粉末的特性控制技術(shù),粘合劑技術(shù)。要探討脫蠟燒結(jié)的諸多影響因素,建立形狀尺寸的實時計測方法,部件設(shè)計方法等。極限近凈成形技術(shù)是降低成本競爭,減少制造工序,提高國際競爭力的重要開發(fā)項目。特別要盡早確立最近國際上極為關(guān)心的金屬粉末注射成形和快速模鍛技術(shù)。
3)環(huán)境友好的粉末冶金制造技術(shù)的開發(fā)。此課題針對易再生材料的設(shè)計、有害物質(zhì)的材質(zhì)控制、潤滑劑的煤煙控制措施、燒結(jié)保護(hù)氣體再生方法的開發(fā)和燒結(jié)部件的輕量化等,開發(fā)合金設(shè)計上以及工藝設(shè)計上的各種技術(shù),這些都是為了符合環(huán)保的強制性法規(guī),對產(chǎn)業(yè)界也是極為緊迫的課題。
4)對燒結(jié)結(jié)構(gòu)部件附加性能的復(fù)合技術(shù)開發(fā)。此課題指在新的附加性能的復(fù)合材料的設(shè)計、成形固化、復(fù)合材料組織的控制以及性能評價等方面進(jìn)行開創(chuàng)性研究。目前日本燒結(jié)機械部件的制造技術(shù)水平高,但由于市場的國際化,成本競爭激烈,因此,必須要開發(fā)附加高的部件。此課題要把鐵系、鈦系、銀系等常用金屬與形狀記憶合金等功能材料復(fù)合,從而發(fā)現(xiàn)應(yīng)力的緩和和檢知,裂紋擴展控制等效果,用粉末冶金合金設(shè)計創(chuàng)造出新的材料。
日本粉末冶金技術(shù)的國際比較
美國正在推進(jìn)粉末冶金大型部件的制造,投資者看中了這一領(lǐng)域的增長前景,以連桿、軸套、汽缸、齒輪等汽車部件為中心,正在向溫成形、滾軋成形和致密化技術(shù)的實用化方面推進(jìn)。大學(xué)的委托研究,國立研究所研究成果的推廣應(yīng)用,大學(xué)和國立研究所的協(xié)作研發(fā),聯(lián)合組織國家項目的實施等,產(chǎn)學(xué)研正在共同邁入粉末冶金的技術(shù)革新中。歐洲聯(lián)合了粉末冶金工業(yè)界和學(xué)會,組織了歐洲粉末冶金聯(lián)合會,建立了研究開發(fā)的緊密協(xié)作體制,正在向多國籍企業(yè)化發(fā)展。日本以外的亞洲諸國也正在引進(jìn)美日的技術(shù),派技術(shù)人員到國外接受教育培訓(xùn),為汽車產(chǎn)業(yè)的增長加速努力。日本在研究體制、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)等方面具有綜合實力。在面向市場的開發(fā)、生產(chǎn)管理、質(zhì)量、合金技術(shù)等方面具有優(yōu)勢。在部件輕量化和制造復(fù)雜形狀部件方面具有世界最高的技術(shù)水平,但與美國相比,在先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面落后,由于能源費和人工費高,因而成本高。與歐美相比,企業(yè)之間的協(xié)作技術(shù)開發(fā)很少,共同的數(shù)據(jù)庫不足,新材料的市場比其它國家小,在標(biāo)準(zhǔn)化工作方面也欠缺,在大學(xué)關(guān)于粉末冶金的系統(tǒng)研究少,特別是鐵系的研究急劇減少。