生產(chǎn)齒輪、軸承這類對(duì)力學(xué)性能和一致性要求極高的結(jié)構(gòu)件時(shí)，壓實(shí)密度（GreenDensity）和殘留影響（通常指潤(rùn)滑劑殘留）是兩大關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
一、如何提高和優(yōu)化壓實(shí)密度？
高且均勻的壓實(shí)密度是獲得高強(qiáng)度、高耐磨性最終零件的基石。解決方法是一個(gè)系統(tǒng)工程：
1.粉末原料優(yōu)化
粉末形狀：選用不規(guī)則形狀（海綿狀）的粉末，比球形粉末具有更好的壓延性和機(jī)械咬合能力，有利于提高生坯強(qiáng)度與密度。
粒度分布：采用寬粒度分布的粉末。細(xì)小的粉末顆粒可以填充到大顆粒之間的空隙中，從而顯著提高裝粉量和壓實(shí)密度。
合金元素：優(yōu)先選擇預(yù)合金化粉末（如水霧化鋼粉），而非混合元素粉末（如純鐵粉+鎳+銅+鉬混合）。預(yù)合金化粉末具有更高的淬透性，有助于在燒結(jié)后獲得高強(qiáng)度組織。
2.潤(rùn)滑劑的使用與優(yōu)化
潤(rùn)滑劑對(duì)密度是雙刃劍：
積極作用：減少粉末顆粒與模具壁之間的摩擦，降低脫模力，防止劃傷，是壓制成形必不可少的。
消極作用：潤(rùn)滑劑本身密度低，占據(jù)空間，會(huì)顯著降低生坯密度。
解決方案：
使用高效潤(rùn)滑劑：如酰胺類（蠟微粉）或新型復(fù)合潤(rùn)滑劑，用量更少（從傳統(tǒng)的0.75%降至0.5%甚至更低）即可達(dá)到同等潤(rùn)滑效果，減少了其對(duì)密度的負(fù)面影響。
模壁潤(rùn)滑：這是革命性的技術(shù)。將潤(rùn)滑劑直接噴涂或擦拭在模具型腔內(nèi)，而不是混入粉末中。這樣可以完全避免潤(rùn)滑劑占據(jù)粉末間的空間，能大幅提高生坯密度（可提高0.1-0.3g/cm³）。這是目前解決密度與殘留矛盾的最有效方法。
3.致密化技術(shù)
對(duì)于要求接近全密度的齒輪和軸承（密度>7.4g/cm³），常規(guī)壓制-燒結(jié)工藝已無(wú)法滿足，需要采用后續(xù)致密化技術(shù)：
復(fù)壓復(fù)燒：將燒結(jié)后的零件再次放入模具中施加高壓，然后進(jìn)行第二次燒結(jié)。
溫壓：將粉末和模具加熱到一定溫度（通常90-150℃），降低粉末的屈服強(qiáng)度，使其在相同壓力下更容易變形和致密化，可顯著提高生坯密度和強(qiáng)度。
高速壓制：通過(guò)液壓沖擊錘在毫秒級(jí)內(nèi)釋放極大壓力，產(chǎn)生沖擊波使粉末致密化。
表面滾壓：針對(duì)齒面等需要高耐磨性的局部進(jìn)行致密化。
最佳實(shí)踐路徑：
對(duì)于高性能齒輪和軸承，推薦采用“模壁潤(rùn)滑+高溫?zé)Y(jié)”的組合工藝。這能從源頭上同時(shí)攻克密度和殘留兩大難題，生產(chǎn)出密度高、組織均勻、性能接近鍛件的高可靠性粉末冶金零件。
