粉末冶金工艺在钢模板连接件生产中的应用

王彤 王梅生

【摘 要】 钢模板在建筑中使用节约大量木材。“顶帽”是模板的重要附件。作者介绍以粉末冶金法代替热轧钢材机械加工工艺，为钢模板制造和使用提供了借鉴。

【关键词】 模板顶帽 粉末冶金

建筑中使用钢模板能节约大量木材。顶帽是钢模板的连接件之一，起控制模板距离的作用（图1）。待混凝土凝固后模板拆除，顶帽还要卸下再重复使用。顶帽通常采用Q235材质，结构如图2，生产工艺为下料→加热→锻造→车外圆、端面和内孔→钳工攻丝、钻孔→镀锌。由于精度低，特别是圆锥面与内孔超差时，靠∮7孔拆卸十分困难。

作者曾与宝鸡粉末冶金研究所试制成功粉末冶金顶帽，成本下降10%，在电厂施工现场试用，全部可卸下。

1 制造工艺

顶帽结构改为六方扳手拆卸（图3）。

粉末冶金是以金属和非金属粉末为原料，经混料、压制、烧结而成。

混料：配方1：铁粉100、石墨粉0.5、铜粉3、硬脂酸锌0.8、机油0.05；配方2：铁粉100、石墨粉1.5、铜粉0、硬脂酸锌0.8、机油0.05。按照确定的配方，称各种粉末在混料机混合均匀。

压制：将混合好的粉末装入模具内、在压力机压制成型——（4-6）吨/厘米2；复压则（6-10）吨/厘米2。

烧结：将压胚于保护气体中，在低于其基本组元熔点的高温下发生一系列物理及化学变化，由机械结合的压胚变成晶体结合的烧结件，成为有一定强度、硬度、密度及金相组织的制品。

2 试验情况

2.1 金相组织

淬火前粉末冶金顶帽的组织为珠光体+铁素体+渗碳体+游离石墨及孔洞（图4及图5） ；淬火、回火后，低碳粉末冶金顶帽的组织为珠光体+铁素体（图6），其组织比45号钢正火后的组织细得多；高碳的组织为索氏体+铁素体（图7），硬度RC33-36，强度和硬度都比较好。

2.2 精度和表面光洁度

由于模压成型，因此产品的精度和表面光洁度比锻造的好得多，表面光洁度接近▽6。

2.3 耐腐蚀性

经油中淬火、回火后的顶帽，表面有一层黑色氧化膜，且顶帽孔隙中浸有油，试用半年也没生锈。

2.4 经济性

用粉末冶金法大批生产顶帽达万件时，可比机械加工的成本降低10%左右。

2.5 机械性能

（1）不淬火时，加铜的低碳粉末冶金顶帽的机械性能比高碳不加铜的要好。（2）淬火时，低碳粉末冶金顶帽的性能改变不大，而高碳的要提高很多。采取高碳加铜的配方并热处理，则可以获得更好的结果。