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铝合金粉末冶金技术的发展及应用

   日期:2010-10-09     浏览:1355    评论:0    
核心提示:粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
 在20世纪40年代,瑞士R.Irmanm等人,用球磨机在控制氧含量的保护介质中研磨工业纯铝粉,使粉粒表面生成很薄的氧化膜。将铝粉经过压实、烧结和热加工制成烧结铝材料(SAP),它是最早出现的粉末冶金铝材。在制取工艺过程中,氧化铝薄膜被破碎,弥散地分布在铝基体中,成为烧结铝的弥散强化相,它使烧结铝具有一定的室温强度和很好的高温性能。50年代及其以后,苏联、美国、英国等国的金属材料工作者相继研制出各种牌号的烧结铝。60年代中期,我国原东北轻合金加工厂研制的烧结铝(牌号为LT71、LT72)已应用于国防工业。
    60年代初期、美国的P.Duwez用喷枪法制得了非晶态Al-Si合金,揭开了开发快速凝固技术的序幕,很快引起了铝合金材料工作者的关注。
    20世纪70年代以来,铝合金材料工作者的实践表明,采用传统的制备方法,例如提高合金纯度、调整成成、改变热处理规范等方式、来研制新的铝合金材料,所获得的效果已越来越小。为了大幅度提高材料强度、耐蚀性、耐热性、断裂韧性等性能,将加速凝固技术与粉末冶金工艺相结合,能获得满意的效果。它是通过将铝合金熔体雾化,快速凝固成粉末,再将粉末压制、烧结、压力加工成铝合金材料。制得的材料晶粒细小,金属间化合物粒子细化,化学成分均匀,合金元素的过饱和固溶度增加,弥散强化、固溶强化和时效强化作用得到综合利用,因而材料有很高的强度,很好的抗应力腐蚀性能。例如:美国铝业公司(Alcoa)研制成了粉末冶金高强度铝合金7090、7091、CW67和粉末冶金耐热铝合金CU78、CZ42;凯撒铝及化学公司(Kaiser Aluminum & Chemical Co、)研制成了粉末冶金高强度铝合金Mr61和MR64;Allied-signal Co、研制成了粉末冶金耐热铝合金FVS0812、FVS1212和FVS0611。
    近些年来,快速凝固技术的另一种运用形式——喷射沉积法越来越受到人们的重视。它是将铝合金熔体用气体雾化成细小液滴。沉积在一定形状的收集器上制成坯锭或半成品,其材料具有与快速凝固-粉末冶金法材料相同的优异性能,而且制取工艺简单得多,因而有很好的工业生产实用前景 。
 
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