在刚刚落幕的TMC2026国际汽车动力系统技术年会上,赫格纳斯(中国)有限公司再次成为粉末冶金电驱传动技术领域的焦点。继去年带给业界表面致密化粉末冶金中间齿轮的方案之后,今年赫格纳斯将目光投向了难度更高的同轴减速器(886008)齿圈,赫格纳斯应用工程总监徐信带来《高性能粉末冶金同轴减速器(886008)齿圈:电驱系统关键零件材料与工艺的突破路径》主题演讲,为新能源汽车(885431)电驱系统带来新的解决方案。
同轴减速器(886008)是电驱系统高集成化的重要方向,其齿圈作为核心传动部件,面临着比中间齿轮更为严苛的技术挑战。齿圈不仅承载更大的扭矩和更高的转速,其环形结构对材料的均匀性、热处理变形控制以及NVH性能都提出了极高要求。 同时轻量化、降本、低碳、高耐久成为行业刚需。传统锻钢齿轮能耗高、材料损耗大,而粉末冶金(PM)绿色工艺正在重构电驱零部件制造逻辑。
此次TMC2026,赫格纳斯带来应用了表面滚压致密化技术的高性能粉末冶金齿圈完整解决方案:从材料、工艺、仿真软件的全链路技术路径,性能对标锻钢件齿圈,实现大幅降本、减碳与减重,今天一文读懂这套完整解决方案!
粉末冶金
真正的绿色制造工艺
很多车企零部件厂商还不了解,粉末冶金是汽车传动零部件最优低碳工艺路线之一,核心优势一目了然:
01
[ 原材料利用率超 95% ] .
铸造利用率仅90%、锻造75%-80%、传统机加工仅40%-50%,而粉末冶金几乎无废料,赫格纳斯高材料利用率可达95%以上,大幅减少钢材消耗。
02
[ 能耗大幅降低 ] .
同等成品重量,粉末冶金能耗仅为机加工43%,对比锻造、铸造具备显著节能优势。
03
[ 全流程低碳减排 ] .
采用回收原料,二氧化碳碳减排最高可达50%以上,单件零件可减少2.8kg二氧化碳当量,契合整车企业碳中和(885919)目标。
电驱齿轮刚需
粉末冶金齿轮五大核心优势
对比传统锻钢齿轮:
轻量化:零件减重最高15%,降低电驱总成重量,提升续航
成本优势:近净成型工艺,大幅削减切削加工工序,综合制造成本更低
尺寸稳定:批量生产尺寸一致性优异,减少制造偏差
低碳节能:整体能耗下降50%,可循环原材料,满足车企LCA生命周期(883436)环保要求
性能持平锻钢:通过表面致密化处理后,齿根弯曲、齿面接触疲劳强度对标锻钢件
核心黑科技
表面滚压致密化,让粉末齿轮媲美锻钢
普通粉末冶金内部存在孔隙,疲劳强度低于锻钢,表面致密化工(850102)艺是高性能齿轮的关键突破口。
01
[ 工艺原理 ] .
采用专用滚压设备对齿轮齿面、齿根施加可控压力,产生塑性变形,消除表层孔隙,形成高密度致密层,芯部保留原有粉末冶金轻量化结构。
02
[ 两款专用滚压设备适配不同齿圈需求 ] .
PROFIROLL PB200(轻度成型)
仅致密齿侧,加工作用力小,可补偿烧结带来的同轴度误差。
PROFIROLL ROLLIN(重度成型)
完整覆盖全部内齿 + 齿根区域致密,承载更高性能需求。
03
[ 本次同轴减速器齿圈实测数据 ] .
产品参数:外径 180mm,厚度 26mm,模数 1.46,螺旋角 26.2°
材质:Astaloy CrA(1.8% 铬 + 1% 镍 + 0.25% 碳)
生坯压制密度:7.20g/cm ,滚压后表层高密度
致密层实测厚度:齿侧≈347-348μm,齿根≈302μm
热处理:低真空渗碳,磨齿余量0.11mm
金相表现:齿面表层马氏体 + 富镍奥氏体,硬度梯度稳定,疲劳耐久达标
专属仿真软件 Rollit
前置规避工艺风险
赫格纳斯自研验证型表面滚压仿真设计软件 Rollit,覆盖内齿圈、外斜齿、优化齿根直齿全品类齿轮开发:
提前预测材料流动、致密层厚度、加工形变、接触应力
限定工艺边界,减少反复打样,缩短零部件开发周期
搭配 KISSsoft、ABAQUS 仿真工具,一站式完成齿轮强度、应力校核
赫格纳斯
一站式全链条技术支持
从设计到量产全流程配套服务,助力零部件厂商快速落地粉末冶金齿轮方案:
前期开发:粉末冶金零件正向设计、应力分析、齿轮疲劳数据库输出
样品试制:高性能齿轮快速打样、金相检测、微观硬度测试
工艺开发:滚压致密化工(850102)艺设计、渗碳热处理工艺优化
数字化工(850102)具:内外齿轮专用 Rollit 滚压仿真软件授权使用
环保认证:零部件全生命周期(883436) LCA 碳排放分析
联合测试:内部实验室 + 德国WZL齿轮研究所联合疲劳测试(ISO 6336 标准)
当下新能源(850101)电驱朝着高扭矩、小型化、低碳化持续迭代,传统锻钢齿轮工艺逐渐难以平衡成本、重量与环保需求。赫格纳斯本次落地的表面滚压致密化粉末冶金同轴减速器(886008)齿圈,打通了材料、成型、致密化、热处理、仿真软件全链路,在保证锻钢级耐久性能的前提下,实现减重、降本、大幅减碳三重收益,是下一代电驱减速器(886008)零部件的优选技术路线。
关于赫格纳斯
作为拥有超过225年历史的全球领先金属粉末和陶瓷粉末供应商,其“通过材料创新,推动积极变革”的愿景影响着公司所做的一切,目标是成为全球首选的可持续粉末材料合作伙伴。赫格纳斯深谙粉末冶金技术的精髓,不仅仅提供基础的金属粉末,更致力于通过材料创新(如开发特定的铁基合金粉末配方)和工艺突破(如表面致密化技术),为下游客户创造价值。自1993年进入中国,赫格纳斯持续深耕本土市场,在上海设立面向粉末冶金和软磁技术的亚洲技术教育中心(ATEC)和面向喷涂技术的 ArcX技术中心,为整个亚洲的客户提供强大的技术支持和应用开发能力,是其服务承诺的有力体现。
