粉末冶金能做铝件吗?
粉末冶金能做铝件吗?答案是可以的,但更多还是采用铁基、铜基以及不锈钢粉末。铝合金密度低、比强度高、塑性好、具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,广泛应用于航空航天、电子电力、建筑等工业领域。粉末冶金工艺是一种零部件近净成型制备方法,所制备的产品无需或只需少量机加工,是一种节约能源、资源、低成本的零部件加工技术。粉末冶金铝合金结合了铝合金和粉末冶金的双重优势,使得粉末冶金铝合金得到了广泛的应用。

近几年来,随着人们环保意识的提高,汽车轻量化越来越多地引起人们的关注,汽车的轻型化发展促进了粉末冶金铝合金在汽车中的应用。关于粉末冶金铝合金的研究,schaffer等研究了微量元素、气氛对al-cu-mg体系烧结的影响。发现微量合金元素sn、zn等由于表面张力小,可以改善体系的润湿性,从而能促进液相烧结。
粉末冶金法成为目前制备铝基复合材料常用的一种工艺,粉末冶金法制备复合材料的具体工艺包括以下几个步骤。
1.混粉。
一般混粉的方式有普通干混、球磨及湿混。在这三种混粉方式中,普通干混及湿混容易出现增强体分布不均匀及大量的团聚、分层等现象,通常较为常用且有效的是球磨。
2.粉末预压。
在混粉结束后,即进行粉末预压处理。粉末预压成形方法主要有冷压和冷等静压。相比之下,冷压是*为经济、常用的粉末预压成坯法。在铝合金粉末预压后,一般要求预压坯密度为复合材料密度的70%~80%,以利于脱气阶段气体的逸出。由于铝粉和增强体容易吸附水蒸气并氧化,粉末生坯在加热过程中将释放大量的水蒸气、氢气、二氧化碳和一氧化碳气体。因此,生坯在热加工前应经过除气处理,避免制品中出现气泡和裂纹;除气温度一般应等于或者稍高于随后的热压、热加工变形和热处理温度,以避免压块中残存的水和气体造成材料中产生气泡和分层。但是如果温度过高,铝合金中其它一些元素可能出现烧损,还会使合金中起强化作用的金属间化合物聚集、粗化,降低材料的性能。
3.固化。
在粉末除气后,对其进行致密化处理,即烧结、热压、热等静压及热挤压松散的粉末或预压的粉末。在确保低成本和高生产率的情况下,通过单轴冷挤压成坯,经过除气后,以一定速率升至一定的温度,并按照一定的挤压比进行热挤压,再进行后期的热处理,得到*终的材料。这种将粉末冶金与后续致密化处理(如挤压、轧制等)结合起来的粉末成形工艺,使粉末能够在短时高温、高压作用下发生塑性变形,进而实现粉末颗粒间的结合,这种工艺在目前粉末冶金法制备铝基复合材料的研究中使用较多。与常规的粉末冶金法相比,挤压过程中粉末颗粒除受到三向压应力外,沿挤压方向还承受巨大的剪切力,其表面的氧化膜破碎后进一步增强了相邻粉末颗粒间的结合强度,组织结构细小均匀且成分偏析少,增强体颗粒无明显团聚,有利于其在基体中的分布,此外这种方法无需烧结,减少了制备工序,降低了成本。相比高成本的热等静压工艺,粉末热挤压工艺综合优势更为明显,可直接得到物理和力学性能优异的材料。