美国确定粉末冶金零件的准则（2007）介绍

　　MPIF标准35（粉末冶金结构零件材料标准）为熟悉粉末冶金工艺的工程师们提供了有用的物理与力学性能设计数据，但对于对粉末冶金工艺缺少经验者，可能从附加的引导中受益。当设计采用常规粉末冶金工艺（不是金属注射成形（MIM）或热等静压（HIP））制备一种新产品时，需要考虑下面提出的一些准则。

　　1零件尺寸

　　粉末冶金零件的大小受限制于粉末的压缩性与成形压机吨位。对于一般钢的粉末冶金材料，可制备下列规格的零件：

　　投影表面面积小于32,000mm2；

　　直径小于175mm或不大于300mm（对于有大孔的零件）；

　　最大长度150mm，最小长度1.5mm；

　　长度对直径的最大比率为5：1；

　　长度对壁厚之比的最大值为8。

　　倘若产品设计使用的是有色金属材料，则投影面积可增大50%。

　　2零件形状

　　零件的几何形状必须适合在垂直方向进行单轴向压制动作。根切、凹入或螺纹一般都是在后续加工中成形或切削加工。零件的横截面尺寸变化大时，需要成形压机中的模具有各种不同动作。这些限制零件只能有5个台面，但是，通过选择模具设计，在零件长度方向（台面）上增加小的变动是可能的（见具体说明复杂形状粉末冶金零件设计的MPIF设计手册）。零件长度大于25.4mm时，密度从顶面（密度最高）到中间处（密度较低）将有所不同。

　　3零件数量

　　鉴于使用的专用模具是“硬件”，应该讨论生产定货单的成本与可行性数量。

　　4力学/物理性能要求

　　为有助于大多数产品应用选择合适的材料，标准35提供了范围广阔的设计性能。中等密度钢的牌号（6.4-6.9g/cm3）一般可替代铸铁或普碳钢；高密度的牌号（7.0-7.4 g/cm3）一般可替代韧性铸铁与热处理的钢；粉末锻造与无孔隙材料系统一般可替代高性能钢。倘若零件设计的关键性能要求超出了标准中列出的标准值，则应将这些要求详细说明在工程图上。

　　为了选择性能与成本及可行性二者都最佳的材料，和粉末冶金零件生产商讨论零件的应用是最重要的。为了避免产生概念不清或误解，买方与生产方都应在制造粉末冶金零件之前，就下列条件达成协议：最小强度值、牌号选择、化学组成、验收试验、标准性能值及制造工艺，因为他们都可能影响零件应用。

　　5零件用途

　　零件的技术规范或图纸应尽量提供零件的附加资料，提供组装图有利于较充分地了解零件应用。对于选择材料与生产工艺，下列问题是最重要的：

　　零件将用于流体压力条件下，必须密封不渗漏吗？

　　零件必须防止被腐蚀，要求的程度如何？

　　零件要切削加工的表面是哪些？公差如何？

　　零件需要哪一种热处理？

　　零件是用于高冲击载荷应用吗？

　　零件是用于磨损应用，磨损面是哪个表面？

　　表面粗糙度是一个重要设计特性；哪些表面有此性能要求？如何测量？

　　零件是用于磁性应用吗？

　　零件是用于高于室温的环境吗？

　　零件不得有哪一种毛边？角半径的大小？

　　零件需要焊接吗？

　　对零件的使用性能，有关键部位的要求吗？

　　需要特殊包装吗？

　　在MPIF的设计手册中有较详细的产品设计资料可以利用。MPIF的材料代号系统在MPIF标准35的第一部分已讲过。