粉末冶金汽车不锈钢零件国产化研制报告

        不锈钢具有抗腐蚀等广泛特点，随着其矿冶技术与产能的提高，其应用领域日益扩大。而粉末冶金不锈钢制品更具有少无切削加工，比精密铸件精度高，也不存在电镀等涂层制品的环保问题等优点，近十多来也取得快速发展。如汽车挡风玻璃后视镜底座，国外早己采用不锈钢件取代有色铸件或其他防锈涂层件。

        福州福清福耀玻璃集团公司，是当今世界大汽车挡风玻璃制造基地之一。为了出口市场的需要，每年需大量进口配套用的粉末冶金不锈钢后视镜底座。因受供货量与周期以及价格的制约，深感其国产化的必要。2001年中在有关方面参与下，协议建立了专门生产基地。经过不断的努力，于2002年底国产化研制成功，次年投入批量生产。2005年产量约百万件，并有部份出口。扩建后的生产线现己达到年产300万件的能力。

        二、工艺装备及原材料选择

       据查国内为数不多的粉末冶金不锈钢制品厂，基本上采用真空烧结工艺。考虑到真空烧结一次性投资大且未必方便于稳定、连续、大批量生产等情况，根据技术合作者的建议，决定采用氨分解气氛及连续炉烧结的设计方案。选用的主要设备有：（1）100吨全自动粉末冶金液压机；（2）高温贯通式钼丝炉，炉管尺寸：长一宽一高为4000×150×130mm；（3）5M3／h低露点（≤一60℃）的氨分解装置；（4）其他相关前后处理设备及检测仪器等。

        按相关文件规定选用AISI430L或434牌号的不锈钢材料。试制曾分别使用河北与浙江产的430L水雾化粉末进行对以试验。

        三、研制概况及技术攻关要点

        阶段研制。依据国外工业化生产的零星报导，自力更生进行各种方案的探索性试验。包括变更烧结温度、保温时间、装料量及其方式、添加烧结活化剂以及其他多种的方案。历经数月的反复摸索，任凭方案怎么组合与优化，烧结出炉后的样品就是见不到一点点的不锈钢光泽，且样品的强度、韧性、硬度及断口金相组织等方面与进口样件比较都相差甚远。

        为探求失败的原因，曾复查所购置设备的质量指标，结果均正常达标（如氨分解气氛露点达到≤一60℃等）。看来它们似乎都能满足国外报导的主要工艺参数的要求。但是为何烧结不出合格的样品?可是定有它特殊的难点与“技术决窍”?经过努力寻找及再试验，许久也未找到答案。在无从着手的情况下，研制组自动解散，国产化工作被迫暂停。

        第二阶段试制。新组成的研制小组，总结了前阶段失败的教训并根据以往创新及产业化研制工作的经验，进行了国内外科技文献及相关“活信息”的收集，通过精心的消化吸收与归纳分析，在对不锈钢烧结的难点有了较清晰认识的基础上，终于从中分析出解决的方案。兹简述如下：

      （1）不锈钢烧结的难点及成功烧结的必要与充分条件。不锈钢是以Fe--Cr合金为基础，根据塔曼（Tamman）定律，只有Cr的含量超过12．5％（原子含量；重量为11．7％）时，Fe--Cr合金的铁阳极电位才能产生飞跃式的提高，使合金的抗蚀性取得突变的改善，从而确保了它在一定介质条件不产生锈蚀。