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《粉末冶金制備鋁及其復合材料的組織與性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)46LAFr輕合金加工技術2007，V01．35，N0122試驗結果及分析2．1燒結工藝參數(shù)對PM鋁及其復合材料的影響有研究指出【4J，壓制中合金粉末必須發(fā)生表面熔化產生液相，合金發(fā)生表面熔化的溫度為0．8瓦(咒為合金的熔點)。在壓力作用下液相填充粉末顆粒問的空隙，從而得到致密的塊體。但這是針對熱壓的情況而言。本試驗旨在無壓下燒結實現(xiàn)鋁及其復合材料的燒結。大量的試驗發(fā)現(xiàn)，在一般粉末冶金方法b1采用的壓力下將鋁及其復合材料壓制成形，雖然材料與金屬模具壁不發(fā)生冷焊，但即使在高達800。C的燒結溫度下，鋁及其復合材料的壓坯均不發(fā)生燒結，僅表面生成大顆粒金屬豆，“出
2、汗”現(xiàn)象嚴重。這是因為在小的壓力下成形，金屬顆粒間的孔隙較大，鋁與基體中的Cu雜質形成的低熔點共晶相在燒結過程中沿孑L隙聚集、溢出壓坯表面。提高壓應力至700N／rr擊，壓坯致密度增加，顆粒間變形緊密接觸，有效阻斷了低熔點共晶相聚集、溢出的通道，燒結溫度為6J,0％一670。C，壓坯內部均勻生成低熔點共晶相，原位擴散穿透壓制時已部分破碎的氧化鋁膜，并擴散到鋁粉顆粒中，試樣發(fā)生燒結。此時，燒結試樣表面“出汗”輕微，成形完好。Ⅱe．3,1-，燒結時間也對燒結試樣的表面質量產生影響。燒結時間過長，試樣邊緣處發(fā)生燒塌現(xiàn)象；減少燒結時間，燒塌現(xiàn)象得到改善。在本試驗條件下，燒結時間為1
3、h．1．5h，燒結效果良好。2．2PM鋁及其復合材料的組織與性能圖1為加熱爐通Ar氣保護，燒結溫度670。C保溫lh條件下鋁及其復合材料的顯微組織。可以看出，鋁及其復合材料的組織致密，沒有明顯孔洞；鋁基復合材料中增強相在基體上的分布基本均勻(圖1b)，增強相與基體界面較清晰、干凈。由于鴿q—siQ耐火材料晶化后沒有經過篩選直接使用，所以鴿q．SiQ顆粒的大小及其形貌不規(guī)則。對真空爐中670c12保溫1h燒結的鋁及其復合材料的金相組織也進行了觀察，有與上述相類似的結果。燒結后的鋁及其復合材料的真實密度、致密度、孔隙率如表1所示。可以看出，復合材料的密度都達到了95％以上，氣孔
4、率很低，這對于消除孔隙對材料性能的影響、提高粉末冶金復合材料的性能是十分有利的。比較來看，真空爐中燒結的材料比心氣保護下相應的材料的致密度高，而且鋁基復合材料比鋁基體的高，其中真空鋁基復合材料的致密度最高，達到97．20％。在壓坯成形過程中，粉末與粉末之間的摩擦、粉末與模壁間的摩擦共同影響原始粉料的致密化【6】。在鋁基體中加^一純鋁粉燒結b一鋁基復合材料圖1鋁及其復合材料的顯微組織(m氣保護燒結，670。c保溫1h)入她q．Si02增強體后，減少了壓制過程中粉末與粉末間的摩擦，協(xié)調壓制過程中顆粒塑性變形，同時模壁涂抹液體石蠟，減少了粉末與模壁的摩擦，增加了坯塊的致密度，使得
5、燒結后的鋁基復合材料比鋁基體的致密度高，氣孔率也相應減小。而真空爐中燒結后材料的致密度最高與真空燒結前的抽真空有關。真空除氣大幅減少了粉粒氧化層的吸附水，避免了高溫下吸附水與鋁發(fā)生反應，有利于提高鋁粉末冶金制品的力學性能【5J。表1鋁及其復合材料的真實密度、致密度和孔隙率注：k·卅一Ar氣保護下燒結純鋁；k．AlnrAr氣保護下燒結鋁基復合材料；}AI一真空爐中燒結純鋁；z．A1IIr一真空爐中燒結鋁基復合材料。對燒結后鋁及其復合材料的拉伸試樣表面進行清理，測試拉伸性能，其結果如表2所示?？梢钥闯?，與鋁基體相比較，鋁基復合材料的性能有了很大提高，其彈性模量E、抗拉強度R。和
6、屈服強度R田：分別提高了354．3％、257．1％和314．1％。鋁基復合材料中的增強相起到了有效增強作用。(下轉第51頁)萬方數(shù)據(jù)
