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本文標(biāo)題："擠壓制造純鋁比熔煉出的純鋁具有更高的力學(xué)強(qiáng)度"
新聞來源：未知 發(fā)布時(shí)間：2016-5-29 13:12:11 本站主頁地址：http://www.nhgjxq.cn
擠壓制造純鋁比熔煉出的純鋁具有更高的力學(xué)強(qiáng)度
鋁基實(shí)密度PM材料
如上面所提到的，對于鋁基粉末材料來說，氧化膜是實(shí)現(xiàn)顆
粒良好連接的主要障礙。采用等靜壓方法進(jìn)行加固(即對所有的面
施加壓力)，如在室溫下采用粉末冶金模具對鋁基粉末材料進(jìn)行冷
等靜壓(CIP)或者熱等靜壓(HIP)擠壓，雖然可以提高密度，但是卻
無法得到足夠的顆粒間的連接強(qiáng)度。
通過形成很高的切向應(yīng)力載荷的方法可以破壞掉顆粒上的
氧化膜。如果能將氧化膜的碎塊嵌入基體，那么甚至有助于提高材
料的強(qiáng)度�；谶@一原理，實(shí)際中多采用擠壓方法將鋁基粉末加工
成實(shí)密度毛坯。首先，將粉末冷擠壓成圓柱狀，然后加熱。這里，
擠壓比至少為10，最好是16。采用擠壓模具進(jìn)料角為180 o進(jìn)行擠
壓。通過材料的渦流狀流動，粉末顆粒表面的氧化膜被切割成非常
微小的碎片，這些碎片在基體中的作用如彌散膠體。類似的還有所
謂的一致性方法ⅢJ，實(shí)際上就是連續(xù)擠壓方法。即使對于采用噴
射致密方法(見下)生產(chǎn)出的粉末件來說，也常用高切向應(yīng)力載荷成
形方法進(jìn)行后續(xù)加工。
(1)擴(kuò)散強(qiáng)化材料 由于存在彌散膠體，經(jīng)過粉末擠壓制
造出來的純鋁比熔煉出的純鋁具有更高的力學(xué)強(qiáng)度。不過，對于工
業(yè)應(yīng)用來說，采用這種方法提高的強(qiáng)度還是不夠的，因此，下一步
是嘗試通過鋁粉末在空氣中的強(qiáng)化粉碎來系統(tǒng)地增強(qiáng)氧化膜，將其
作為碎屑帶人基體中。經(jīng)過不斷地粉碎以及鋁顆粒的不斷焊合，氧
化膜碎屑非常均勻地分布在粉末顆粒的內(nèi)部。1950年左右就以這種
方法生產(chǎn)出了SAP金屬憚J，該金屬中包含了精細(xì)分布的A1：O，，
從而達(dá)到了非常好的彌散硬化效果。在基體中沒有溶解的增強(qiáng)相可
以使粉末合金在僅略低于鋁基體的熔點(diǎn)處達(dá)到硬化效果，就是說，
不像在析出硬化合金中的那樣會產(chǎn)生過老化效應(yīng)。
不過，研究結(jié)果也表明，在SAP金屬中的彌散膠體含量無
法具備足夠的再生性，這會導(dǎo)致粉末冶金件的力學(xué)性能產(chǎn)生波動。
為了準(zhǔn)確地定義彌散膠體的數(shù)量，采用Al℃，通過“反應(yīng)粉碎”方
法開發(fā)出了彌散強(qiáng)化材料。這里沒有帶人彌散膠體，而是將一定量
的碳(軟的碳黑或者石墨)，以機(jī)械合金化的方式舊。在帶有鋁粉末
的攪拌球磨碎機(jī)(研磨機(jī))中進(jìn)行研磨，從而將其精細(xì)地分布鑲嵌在
鋁顆粒中。在研磨過程中，已經(jīng)有一部分碳與基體發(fā)生反應(yīng)形成A1
4c，，其余的碳在最后500～600℃退火中轉(zhuǎn)化為碳化物Ⅲ一5|，之
后將鋁顆粒擠壓成毛坯。碳化物彌散強(qiáng)化鋁毛坯比SAP金屬具有更
均勻的性能。
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