生产齿轮、轴承这类对力学性能和一致性要求极高的结构件时，压实密度（GreenDensity）和残留影响（通常指润滑剂残留）是两大关键挑战。
一、如何提高和优化压实密度？
高且均匀的压实密度是获得高强度、高耐磨性最终零件的基石。解决方法是一个系统工程：
1.粉末原料优化
粉末形状：选用不规则形状（海绵状）的粉末，比球形粉末具有更好的压延性和机械咬合能力，有利于提高生坯强度与密度。
粒度分布：采用宽粒度分布的粉末。细小的粉末颗粒可以填充到大颗粒之间的空隙中，从而显著提高装粉量和压实密度。
合金元素：优先选择预合金化粉末（如水雾化钢粉），而非混合元素粉末（如纯铁粉+镍+铜+钼混合）。预合金化粉末具有更高的淬透性，有助于在烧结后获得高强度组织。
2.润滑剂的使用与优化
润滑剂对密度是双刃剑：
积极作用：减少粉末颗粒与模具壁之间的摩擦，降低脱模力，防止划伤，是压制成形必不可少的。
消极作用：润滑剂本身密度低，占据空间，会显著降低生坯密度。
解决方案：
使用高效润滑剂：如酰胺类（蜡微粉）或新型复合润滑剂，用量更少（从传统的0.75%降至0.5%甚至更低）即可达到同等润滑效果，减少了其对密度的负面影响。
模壁润滑：这是革命性的技术。将润滑剂直接喷涂或擦拭在模具型腔内，而不是混入粉末中。这样可以完全避免润滑剂占据粉末间的空间，能大幅提高生坯密度（可提高0.1-0.3g/cm³）。这是目前解决密度与残留矛盾的最有效方法。
3.致密化技术
对于要求接近全密度的齿轮和轴承（密度>7.4g/cm³），常规压制-烧结工艺已无法满足，需要采用后续致密化技术：
复压复烧：将烧结后的零件再次放入模具中施加高压，然后进行第二次烧结。
温压：将粉末和模具加热到一定温度（通常90-150℃），降低粉末的屈服强度，使其在相同压力下更容易变形和致密化，可显著提高生坯密度和强度。
高速压制：通过液压冲击锤在毫秒级内释放极大压力，产生冲击波使粉末致密化。
表面滚压：针对齿面等需要高耐磨性的局部进行致密化。
最佳实践路径：
对于高性能齿轮和轴承，推荐采用“模壁润滑+高温烧结”的组合工艺。这能从源头上同时攻克密度和残留两大难题，生产出密度高、组织均匀、性能接近锻件的高可靠性粉末冶金零件。
