粉末冶金法制备高强铝合金的组织与性能
纳米粉末冶金制备技术在材料工程中的应用
纳米粉末冶金制备技术在材料工程中的应用
纳米粉末冶金制备技术是一种在材料工程领域中被广泛应用的先进技术。随着材料科学的发展，人们对材料的性能要求越来越高，而纳米粉末冶金制备技术恰好能够满足这一需求。本文将介绍纳米粉末冶金制备技术的原理、特点及其在材料工程中的应用。
首先，我们来了解一下纳米粉末冶金制备技术的原理。纳米粉末冶金制备技术是通过物理或化学方法将材料的原子或分子结构重新排列，从而获得纳米级尺寸的材料粉末。其中，物理方法主要包括气相法、溶胶凝胶法和机械合金化法等；化学方法主要包括化学还原法、溶剂热法和水热合成法等。这些方法不仅可以制备纳米粉末，还可以控制纳米粉末的粒径、组成和形貌等。
纳米粉末冶金制备技术具有许多独特的特点。首先，纳米粉末具有很高的比表面积和活性。由于颗粒尺寸的减小，纳米粉末的比表面积相对较大，从而增加了材料的吸附能力和反应速率，提高了材料的性能。其次，纳米粉末具有优异的力学性能。由于使用纳米粉末冶金制备技术可以调控材料的晶界和位错密度，从而改变材料的力学性能，使其具有优异的强度、硬度和韧性。此外，纳米粉末冶金制备技术还可以制备多组分材料和复合材料，扩大了材料的应用领域。
在材料工程中，纳米粉末冶金制备技术有着广泛的应用。首先，纳米粉末可以用于制备优质的结构材料。通过选择适当的制备方法和工艺参数，可以获得晶粒尺寸均匀、晶界清晰、强度高的结构材料，如高强度钢、铝合金等。其次，纳米粉末可以用于制备高性能的功能材料。通过控制材料的组成和形貌，可以制备具有特殊性能的功能材料，如催化剂、传感器、磁性材料等。此外，纳米粉末还可以用于制备纳米复合材料。通过将纳米粉末与基体材料进行混合、增强和包覆等处理，可以获得具有特殊性能的纳米复合材料，如高强高韧陶瓷复合材料、高导热电子封装材料等。
粉末冶金铝合金及复合材料的研究现状与发展趋势
第 １ 期
材
料
研
究
与
应
用
ｖ０ １ ． ８， Ｎｏ ． １
Ｍ ａ ｒ．２ ０１ ４
２ ０ １ ４年 ３月
Ｍ ＡＴＥ ＲＩ ＡＩ Ｓ ＲＥＳ Ｅ ＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡＰ ＰＩ Ｉ ＣＡＴ１ ０Ｎ
文章编号 ： １ ６ ７ ３ ～ ９ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ０ １ — ０ ５
粉 末 冶 金 铝 合 金 及 复 合 材 料 的研 究现 状 与发 展 趋 势 ＊
陈 峰 ， 闫志 巧 ， 蔡 一 湘
广东省工业技 术研究院 （ 广州有色金属研究 院） ， 广东 广州 ５ １ ０ ６ ５ ０ 摘 要： 以粉末 冶金铝合金及复合材料 的制备流程为 主线 ， 围绕粉 体制备 、 成形 固结 和后续处 理这 三个
异 的物理 、 化 学及 力学 性能 ＿ 】 ］ ， 因此粉 末 冶金 法 已成
１ ． １ 粉体 制 备工 艺
１ 制 备 工 艺
铝及其合金粉体的制备方法多种多样 ， 其 中气
体 雾化 法是 目前 工业 化 生 产 铝 粉 的 主要 方 法 ， 机 械
球 磨法 则 主要用 于制 备 纳米 尺度 铝粉．
一
１ ． １ ． １ 气 体雾 化法 在气 体 雾化 法 制 备 铝 合金 粉 的过 程 中 ， 液 滴 的
高性能粉末冶金材料.详解
粉末冶金钛合金的发展
混合元素法与预合金化法都能够成功地制备钛合 金，但成本仍然是推广应用的关键。 与常规钛合金相比，有序的钛铝金属间化合物更 难以热加工与机械加工。 钛合金的机械合金化研究仍处于初期阶段，但却 展示了最佳作为高温应用的弥散向体积分数的潜 力。 颗粒增强钛基复合材料正在设计、基体和颗粒的 成分及可生产性3个方向发展。
双性能粉末盘
双性能粉末盘的特点是盘件不同部位具有 不同的晶粒组织，可以满足涡轮盘实际工 况需要，代表今后涡轮盘制造的发展方向。 因此，制备双性能涡轮盘对研制高推重比 先进航空发动机非常重要。然而双性能盘 的制备技术复杂，工艺难以掌握，所以， 如何完善双性能粉末盘的制备工艺以及降 低生产成本都将是今后各国研究的重点。
3.1粉末高温合金 3.1.1总论 定义：以Fe、Co、Ni为基的具有高的室温 和高温强度的合金 粉末冶金、高强度、组织均匀、韧性、 MA、沉淀强化、弥散强化 3.1.2粉末制备与特性 雾化法、理由、偏析 3.1.2.1 惰性气体雾化 3.1.2.2真空
高温合金
以Fe、Co、Ni为基的具有高的室温与高温强度的合金。 Super alloy （超合金，高温合金） 高温合金。铁基、镍基和钴基高温合金的总称。在高温时 有很高的持久、蠕变和疲劳强度，其使用温度可达1100℃ 左右。其典型组织为：奥氏体基体和弥散分布于其中的强 化相，它可以是碳化物相、金属间化合物相或稳定化合物 质点。根据合金成分和使用上的需求，可选择电弧炉、感 应炉、真空感应炉进行一次熔炼或用真空白耗炉或电渣炉 对母合金进行重熔，还有用电子束或低压等离子体作为高 热能源进行熔炼的工艺。在铸造工艺上，除常规的精密铸 造外，定向结晶和单晶技术已得到广泛应用，快速凝固粉 末冶金和机械合金化工艺也是两种制备方法。高温合金广 泛应用于航空、航天、舰船、机车、发电以及石油化工等 工业中。
铝合金 cas号-概述说明以及解释
铝合金cas号-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
铝合金是指以铝为基础元素，并与其他金属或非金属元素形成的一种合金。相比于纯铝，铝合金具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性能。它广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、建筑工程和电子产品等。铝合金的制备方法主要包括铸造、压力加工和热处理等技术。铝合金拥有重要的优势和发展前景，它在工业生产中扮演着重要的角色。未来，对铝合金的研究仍将继续深入，以进一步发掘其潜力和应用价值。
文章结构部分的内容如下：
1.2 文章结构
本文将按照以下结构组织内容：
第一部分为引言部分，介绍铝合金的研究背景和相关概念，包括铝合金的定义、特点以及在工业生产中的重要性。同时，还说明了本文的研究目的和意义。
第二部分为正文部分，主要包含三个小节。第一小节将详细介绍铝合金的定义和特点，讨论其具有轻量化、高强度、良好的导热性和耐腐蚀性
等特点。第二小节将探讨铝合金的广泛应用领域，包括航空航天、汽车制造、建筑领域等。第三小节将介绍铝合金的制备方法，包括铸造、挤压、轧制等工艺，并讨论其制备方法对铝合金性能的影响。
第三部分为结论部分，总结了铝合金的优势和发展前景，并强调了铝合金在工业生产中的作用和意义。同时，给出了对铝合金研究的展望，指出了未来可能的研究方向和重点。
通过以上结构的安排，本文将全面系统地介绍铝合金的定义、特点、应用领域和制备方法，为读者提供了一个全面了解铝合金的框架。同时，通过对铝合金的优势和未来发展的讨论，展示了铝合金研究的重要性和前景。
文章1.3 目的部分的内容可以编写如下：
超高强铝合金研究进展与发展趋势
引用格式：邢清源，臧金鑫，陈军洲，等. 超高强铝合金研究进展与发展趋势[J]. 航空材料学报，2024，44(2)：60-71.
XING Qingyuan，ZANG Jinxin，CHEN Junzhou，et al. Research progress and development tendency of ultra-high strength aluminum alloys[J]. Journal of Aeronautical Materials，2024，44(2)：60-71.
超高强铝合金研究进展与发展趋势
邢清源1,2*, 臧金鑫1,2, 陈军洲1,2, 杨守杰1,2, 戴圣龙1,2*
（1．中国航发北京航空材料研究院 铝合金研究所，北京 100095；2．北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心，北京100095）
摘要：超高强铝合金具有密度低、比强度高等特点，广泛应用于航空、航天、核工业等领域。合金的极限强度已从第四代铝合金的600 MPa级，逐步发展到650～700 MPa级、750 MPa级，甚至800 MPa级及以上第五代铝合金。本文首先对超高强铝合金的发展历程和国内外发展现状进行概述；随后，从成分设计与优化、熔铸与均匀化技术、热变形技术、热处理技术、计算机辅助模拟计算共五个方面对近些年的研究进展和所遇到的问题进行了总结和讨论；
最后，结合未来装备的发展需求和国内的技术现状，指出“深入研究基础理论，解决综合性能匹配等问题以及在特定应用场景下专用材料的推广应用”是超高强铝合金的发展趋势和重要方向。
轻质高强材料的制备工艺及其力学性能研究
轻质高强材料的制备工艺及其力学性能研究
轻质高强材料是指相比传统材料，具有较轻的密度和较高的强度的材料。这种
材料的制备工艺已经成熟，主要包括金属材料和非金属材料两种。在应用上，越来越多的领域需要使用轻质高强材料，如航空航天、汽车工业、建筑领域、体育器材等。在这篇文章中，我们将着重讨论轻质高强材料的制备工艺及其力学性能研究。
一、金属轻质高强材料的制备工艺
金属轻质高强材料主要是指钛合金、铝合金、镁合金等。这些材料的密度低于
5g/cm³，强度高于200MPa/kg，是传统材料的轻量化替代品。
钛合金是一种热加工难度较大的金属材料，一般采用粉末冶金的方法进行生产。首先将粉末经过机械合金化和钎焊工艺得到金属坯料，然后通过热挤压、热轧、热拉伸等工艺得到最终产品。这些方法均可提高材料的密度和强度。
铝合金是一种广泛应用的金属材料，其生产工艺主要包括挤压、锻造、铸造等。其中挤压是最主要的生产方法，通过挤压可以获得高强度和高精密度的铝材料。锻造工艺可以获得更高的强度和韧性，但成本也更高。铸造工艺成本相对较低，但强度和韧性较低。
镁合金因其较轻的密度和良好的韧性成为了车身轻量化的主要材料之一。镁合
金的生产方法和铝合金相似，包括挤压、锻造、铸造等。在车身结构中，挤压是最常用的方法，而锻造和铸造则主要应用于发动机和底盘组件等。
二、非金属轻质高强材料的制备工艺
非金属轻质高强材料主要是指碳纤维、玻璃纤维等。这些材料具有重量轻、强
度高、刚度好、耐腐蚀等特点。
碳纤维是目前最常用的高强度纤维之一，其生产过程包括预浸法、干纺法、湿
粉末冶金法制备Cu／SiO2纳米复合材料的组织与性能
（ 肥 工业 大学 材 料 学院 ， 合 合肥 ２ ０ ０ ） ３ ０ ９
摘 要 ： 用粉末冶金法制备 Ｃ ／ｉ２ 采 ｕＳ 纳米复合材料 ， Ｏ 研究 Ｓ ２ 量对 复 合材 料性 能的影 响。结 果表 明， ｉ 含 Ｏ 在烧结 过程 中，
Ｓｏ２质 量 分 数 依 次 为 ２ ， ． ％ ， ％ ， ．％ ， ｉ ％ １５ １ ０７
０ ５ ０ ３ 经 过湿磨 、 粒 ， ． ％， ． ％） 造 压制 成 规 格 为 ４ ｒｍ ０ ａ ×８ ｍ×５ ａ ｒ ｍｍ 的试 样 （ 压力 机 压 制 力 为 １ ｔ保 压 Ｓ，
收稿 日期 ：０ ５ ７ ９ ２ ０ 一Ｏ 一Ｏ
法测定 试样 烧 结 前 后 的 密度 ， 据 公式 ｚ＝ ｐ Ｖ 根 ／ 得 出烧 结前 后 密 度 。 Ｇ １９ ．—８国家标 准 ， 用 按 Ｂ ９ ４ ２８ 采 伏安法 并 根据 公 式 Ｐ＝ Ｕ ・ ｈ （ Ｌ） 算 出 电 ｂ・ ／ 』． 计
阻率 ， 测量 电路 图如 图 １ 示 。 过 ＨＶ—Ｏ 维 氏硬 所 通 ｌ型 度计 测量试 样 的 维 氏硬 度 ， 由公式 Ｈ ＝ １ ８ ４ ． ５ ４×
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第５ ９卷
第 １期
有 色 金 属
ＮＯｌｅ ｒ ｌ ｔ ｌ ｉ ｔｏ ｓ Ｍｅ ａ ｓ ｆ
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究
粉末冶金法是一种制备金属基复合材料的有效方法，具有制备的复合材料成分均匀、性能优异、成本低廉等优点。铝基复合材料作为一种高性能的金属基复合材料，在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。本文将围绕粉末冶金法制备铝基复合材料展开，探讨其制备工艺、性能评价、应用领域及未来发展趋势。
粉末冶金法制备铝基复合材料的工艺流程主要包括以下几个步骤：
原材料准备：选用纯度较高的铝粉、增强相（如SiC、Al2O3等）及适量的粘结剂。
混合与压制：将原材料按照一定的比例混合，加入适量的润滑剂，然后压制成型。
烧结：将压制成型后的生坯在高温下进行烧结，使得铝粉与增强相充分融合。
热处理：对烧结后的材料进行热处理，以进一步优化材料的性能。
通过以上步骤，制备出具有特定形状和性能的铝基复合材料。与传统的铸造方法相比，粉末冶金法具有更高的成分均匀性、更细的晶粒结
构和更好的力学性能。
铝基复合材料因其具有优异的力学性能、耐腐蚀性和抗高温性能，在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。
在航空领域，铝基复合材料主要用于制造飞机发动机零部件、机身结构件等。其轻质高强的特点使得飞机能够减轻重量，提高飞行效率。在汽车领域，铝基复合材料主要用于制造汽车零部件，如发动机缸体、活塞、齿轮等。其高强度和抗疲劳性能能够提高汽车的安全性和使用寿命。
在机械领域，铝基复合材料可用于制造各种高强度、轻质的机械零件，如传动轴、支架、齿轮等。其优良的耐腐蚀性和高温稳定性使得铝基复合材料成为理想的机械零件材料。
铝基复合材料的性能取决于其组成和制备工艺。在力学方面，粉末冶金法制备的铝基复合材料具有高强度、高硬度、低塑性等特点，其力学性能优于传统铸造铝材。耐腐蚀性方面，由于增强相的加入，铝基复合材料的耐腐蚀性能得到显著提高。抗高温性能方面，通过选用合适的增强相和热处理工艺，可以使得铝基复合材料在高温下保持优良的性能。
铝合金烧结难点
铝合金由于体积质量小、比强度高，因而广泛应用于现代工业，特别是航空工业和汽车工业。铝合金的传统加工方式主要是铸造和锻造，但近年来，粉末冶金法制备铝制品的方法开始出现。据预测汽车中的齿轮、带轮及连杆零部件，用粉末冶金法制备的质量，在世界范围内将由1998年的1100t增加到2008年的2300t.近年来，俄罗斯的科学家将Al-Si共晶合金作为基体材料制备燃料棒，应用于轻水反应堆中。利用铝合金导热系数高的特点，将堆内热量传出，达到“冷堆”的目的，以提高反应堆寿命和安全性。此项技术已应用于KLS-40S浮动式核电厂的轻水反应堆中。粉末冶金法制备铝合金制品，可改善合金内部成分的均匀性，获得高强度、高硬度的制品，但韧性和抗冲击性能低、耐蚀耐磨性差的缺点限制了粉末冶金铝制品的广泛应用。因此，如何提高铝制品的相对密度，减小制品的空隙率，获得力学性能和物理性能良好的制品。引起了世界各国科学家的广泛兴趣。通过大量的实验研究，已取得了良好的效果。
1.0.固相烧结致密化的障碍：
铝在空气中很容易被氧化形成Al203薄膜，覆盖在金属的表面,氧化膜的厚度取决于温度及合金的储存气氛，特别是湿度。室温下块状铝合金表面氧化膜为10～20埃，而雾化法制备出的粉末，氧化膜厚达50～150埃，且为非晶态或水合物，在350℃下转变成Y-Al2O3。研究发现，600℃下，方程式(1)发生逆反应的条件是烧结气氛中，氧气分压低于10。大气压，或者烧结气氛露点低于-140℃。这一条件在物理上很难达到。这充分说明Al2O3薄膜非常稳定，难以分解出纯金属铝。常规条件下烧结时，铝金属原子不能扩散穿过这层连续且致密的氧化膜，不能实现物质的扩散迁移，粉末颗粒之间不能互相融合长大，进而使制品消除孔隙以达到致密化。
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究
粉末冶金法制备铝基复合材料的研究
一、本文概述
本文旨在探讨粉末冶金法制备铝基复合材料的工艺过程、性能特点及其应用前景。铝基复合材料作为一种新型的高性能材料，以其轻质、高强、耐磨、抗腐蚀等特性在航空航天、汽车制造、电子信息等领域具有广泛的应用价值。粉末冶金法作为一种制备铝基复合材料的常用方法，具有工艺简单、成本低廉、材料利用率高等优点，因此受到了广泛的关注和研究。
本文首先介绍了铝基复合材料的基本概念和分类，概述了粉末冶金法制备铝基复合材料的原理和方法。接着，详细分析了粉末冶金法制备过程中影响铝基复合材料性能的关键因素，包括粉末的选择、复合剂的添加、成型工艺、烧结工艺等。在此基础上，本文进一步探讨了粉末冶金法制备铝基复合材料的性能特点，如力学性能、热学性能、电磁性能等，并分析了其在实际应用中的潜力和挑战。
本文总结了粉末冶金法制备铝基复合材料的研究现状和发展趋势，提出了未来研究的重点和方向。通过本文的研究，旨在为铝基复合材料的制备和应用提供理论支持和实践指导，推动铝基复合材料在更多领域的应用和发展。
二、铝基复合材料的理论基础
铝基复合材料作为一种先进的轻质高强材料，其理论基础主要建立在金属学、材料科学、复合材料力学以及粉末冶金学等多个学科的基础上。铝基复合材料以其低密度、高比强度、良好的导热和导电性、出色的抗腐蚀性以及优异的可加工性而广受关注。
铝基复合材料的性能提升主要得益于增强相的选择与加入。增强相可以是颗粒状、纤维状或晶须状，其种类和性能直接影响复合材料的力学、热学、电磁等性能。常见的增强相包括SiC、Al₂O₃、TiC等陶瓷颗粒，以及碳纤维、玻璃纤维等。这些增强相在铝基体中通过阻碍位错运动、提高基体强度等方式，显著提升了复合材料的综合性能。
粉末冶金法的优缺点及应用
粉末冶金法的优缺点及应用
粉末冶金法是一种利用金属和非金属粉末作为原材料，通过压制和烧结等工艺制备材料的方法。粉末冶金法具有以下优点和应用：
优点：
1. 原材料利用率高：粉末冶金法避免了传统冶金工艺中的材料浪费问题，可以有效利用材料，提高资源利用率。
2. 工艺灵活性强：该方法可以制备各种形状和尺寸的零件，包括复杂的几何形状。通过调整原料粉末的颗粒大小和成分，可以满足不同应用的需求。
3. 材料性能优异：通过粉末冶金法制备的材料具有很高的纯度和均匀性，密度高，结构致密，因此具有较高的机械性能、导电性能和热导性能。
4. 焊接和热处理性能好：相比于其他制备方法，由粉末冶金法制备的材料具有良好的焊接性能和热处理性能，更易于进行后续加工和处理。
缺点：
1. 设备和能耗成本高：粉末冶金法的制备设备复杂，投资费用较高。同时，加工过程中需要消耗大量的电能和热能，能耗较高。
2. 制备周期长：粉末冶金法需要进行多道工序，包括粉末制备、混合、压制、烧结等，所需时间较长，周期较长。
3. 部分材料难以获得：某些特殊材料的粉末较难获得，限制了粉末冶金法的应用范围。
应用：
1. 金属制品：粉末冶金法广泛应用于金属制品的制备，包括汽车零部件、工具、航空航天零部件等。通过粉末冶金法可以制备出具有高精度、高强度和轻质化特点的金属制品。
2. 合金制备：粉末冶金法可以制备出各种金属合金，包括钼合金、不锈钢合金等。通过调整原料粉末的成分，可以获得不同特性的合金材料。
3. 电子器件：粉末冶金法可以制备出电子器件中使用的导电材料，如触点材料、电阻材料等。这些材料具有优异的导电性能、耐磨性能和热稳定性能。
铁铝合金粉末
铁铝合金粉末
一、引言
铁铝合金粉末作为一种重要的金属复合材料，结合了铁和铝两种金属的优点，具有优异的物理、化学和机械性能。近年来，随着粉末冶金技术的不断发展，铁铝合金粉末在航空航天、汽车、电子、冶金等领域的应用越来越广泛。本文旨在探讨铁铝合金粉末的制备方法、性能特点以及应用领域，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、铁铝合金粉末的制备方法
1. 机械合金化法
机械合金化法是一种通过高能球磨使铁和铝粉末在固态下实现合金化的方法。该方法利用球磨机中的磨球对粉末进行反复撞击、碾压和剪切，使铁和铝原子在固态下实现相互扩散和合金化。机械合金化法制备的铁铝合金粉末具有成分均匀、粒度细小、致密度高等优点。
2. 气体雾化法
气体雾化法是一种利用高速气流将熔融的铁铝合金破碎成小液滴，随后冷却凝固形成粉末的方法。该方法制备的铁铝合金粉末具有球形度高、粒度分布均匀、氧含量低等优点。但气体雾化法设备复杂，成本较高，且粉末的收得率受到一定限制。
3. 化学还原法
化学还原法是通过还原剂将铁和铝的化合物还原成金属粉末，随后通过热处理实现合金化。该方法制备的铁铝合金粉末纯度高、粒度可控，但制备过程中易引入杂质，且工艺复杂。
三、铁铝合金粉末的性能特点
1. 物理性能
铁铝合金粉末具有较高的密度和硬度，同时具有良好的延展性和塑性。此外，铁铝合金粉末还具有优异的导电性和导热性，使得其在电子领域具有广泛的应用前景。
2. 化学性能
铁铝合金粉末具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性。在高温和腐蚀环境下，铁铝合金粉末能够保持稳定的化学性能，延长材料的使用寿命。
粉末冶金技术
粉末冶金技术
摘要：
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(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、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金工艺的第一步是制取原料粉末，第二步是将原料粉末通过成形、烧结以及烧结后处理制得成品。典型的粉末冶金产品生产工艺路线如图11-1所示。粉末冶金的工艺发展已远远超过此范畴而日趋多样化，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。
粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。
粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。
关键词：粉末冶金基本工序发展历史相关技术发展方向
Powder metallurgical technology
Powder metallurgy is making metal powder or with metal powder (or metal powder and nonmetal powder mixture) as raw material, through forming and sintering, manufacturing metal materials, composite materials and various types of products of the technology. The first step of powder metallurgy industry is making raw materials powder, the second step is to material powder through the pressing, sintering and sintering post-processing of finished products. Powder metallurgy process development has far more than the category and becoming more diverse, has become the key problems to solve new materials, in the development of new material plays a very important role.
铝基复合材料制备方法
制备方法：一、电沉积方法可制备高密度、无孔洞、组织可控的纳米复合材料， 同时电沉积是一种基本上在室温下进行的工艺， 工艺过程投资少， 成本低。金属基复合材料（MMCs) 的增强体中以 SiC 的使用量最大 ， 其次是Al2O3。选自《Al2O3颗粒增强 Ni-Mn 纳米复合材料的超塑性王国峰1, 夏伟宁2, 张凯锋1》二、（传统制备工艺）(1)粉末冶金法最初都采用粉末冶金法(Powder Metallurgy)来制备金属基复合材料，这是因为粉末冶金法制备的材料性能优越，具有良好的界面结合，增强相的比例可以根据实际需要进行调节，成分比例准确，增强相分布均匀，并且可以实现最终成型或近最终成型，节约材料气其较成熟的方法为Alcoa和Ceracon澎11。美国的DWA复合材料专业公司从70年代开始就研制用粉末冶金工艺生产SiCp增强铝基复合材料，现已达到商品化佣a粉末冶金工艺的不足之处为:设备复杂、工艺复杂、生产效率低，成本较高，并且由于工艺本身要求的工况条件及工艺原理的限制，不可能制备出形状复杂或尺寸较大的零件。另外粉末冶金工艺制品本身的孔隙率较大，不利于提高其综合性能。(2)铸造法铸造法可以说是一种传统工艺，因为其制取工艺简单、设备简单、成本低，并可以制造出形状复杂与尺寸相对较大的零件，因而自从有了粉末冶金法，铸造法就受到重视。但是，这种工艺又是一种新工艺，因为在传统的搅拌铸造工艺的基础上，人们发展了挤压铸造、熔体浸渗、半固态搅拌、离心铸造、超声波法、喷射法、电磁场法等多种新工艺，大大丰富了铸造法的内涵，使得这种工艺的研究成为热点14,31。但就人们目前运用较多的半固态搅熔铸造法((Semi-Solid Compocasting)而言，其原理为把金属液温度控制在液相线和固相线之间且不断搅拌，然后把颗粒状增强物按一定比例加人到含有一定组分固相粒子的金属液中，并迅速升温至液相线以上直接进行浇注，就得到所需复合材料。使用这种工艺，增强相与基体的浸润性好，增强相粒子分布均匀，增强物不会结集和偏聚，能得到较为理想的结果15,6j。但是，因为金属液处于半固态，粘度较大，其浆液中的气体和夹杂不易排出。另外，在工业化过程中，要准确控制和保持金属液处于半固态温度也是很困难的。武汉冶金科技大学王蕾等用半固态方法制备了性能指标接近汽车活塞的SiCp/Al复合材料。三、新的制备工艺新的制备工艺主要指原位合成工艺((in-situ)，原位合成18.91是在一定条件下，由加人到基体金属熔液中的粉末或其他材料与基体发生化学反应
镁含量对粉末冶金Al-3.9Cu-Mg合金组织与力学性能的影响
镁含量对粉末冶金Al-3.9Cu-Mg合金组织与力学性能的影响谢娇雅;刘如铁;陈洁;熊翔;栾怀壮
【摘要】以高纯铝粉、铜粉、镁粉为原料,通过粉末冶金法制备镁含量(质量分数,下同)分别为0.5％,0.8％,1％,1.2％和1.6％的Al-3.9Cu-Mg合金材料,对合金的显微组织与力学性能进行观察与测试,研究镁含量对显微组织和力学性能的影响.结果表明:在镁含量低于2％时,合金的优化烧结温度为620℃.在铝合金中加入镁元素后,合金组织更加均匀.合金的致密度、硬度以及抗拉强度均随镁含量增加先升高后下降.当镁含量为1％时材料性能最佳,致密度为98.1％,硬度(HBW)为93.1,抗拉强度达到242 MPa.
【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》
【年(卷),期】2018(023)006
【总页数】6页(P547-552)
【关键词】粉末冶金;铝合金;镁含量;烧结温度;抗拉强度
【作者】谢娇雅;刘如铁;陈洁;熊翔;栾怀壮
【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083
【正文语种】中文
【中图分类】TB31
铝合金因密度小、比强度高，耐腐蚀性能优异而广泛应用于建筑、交通运输、机械制造和航空航天等行业及人们的日常生活中[1]。制备铝合金的常用方法主要有熔
铸法和粉末冶金法。相对于熔铸法，采用粉末冶金法不仅能提高固溶度，扩大合金成分设计范围，获得一些用熔铸工艺不能制取的铝合金，而且产品精度高，耗能少，具有广阔的发展与应用前景[2−4]。铝的活性高，在制粉过程中，不可避免地在粉末表面形成一层致密的不可还原的氧化铝膜，在成形和烧结过程中阻碍合金元素的相互扩散，导致材料最终性能较差[5−7]。为消除氧化铝的不利影响，目前，国
粉末冶金技术制备的系列高性能铝合金
粉末冶金技术制备的系列高性能铝合金
曲华;汤华国;袁迅道;马贤锋
【期刊名称】《家电科技》
【年(卷),期】2016(0)S1
【摘要】铝合金具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和机械加工性能,能够实现零部件的轻量化,是理想的结构材料。本文介绍了粉末冶金技术制备的高强、高耐蚀与耐高温系列铝合金,其材料组分与生产工艺均有别于传统变形铝合金,综合性能显著优于进口铝合金产品。
【总页数】4页(P223-226)
【关键词】铝合金;粉末冶金;高强;高耐蚀;耐高温服役
【作者】曲华;汤华国;袁迅道;马贤锋
【作者单位】青岛中科应化技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TF125.22
【相关文献】
1.新型高性能粉末冶金高速钢及其近净成形制备技术 [J], 张惠斌;沈玮俊;庄启明;张乾坤;陈豫章;贺跃辉
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3.粉末冶金制备钛铝合金技术现状及展望 [J], 李勇;王秋林;朱金波;高新军
4.粉末冶金技术制备高性能压缩机用涡旋盘 [J], 王艳艳;吴茂永;曲华;袁讯道
5.高性能铝合金晶粒细化剂Al-Ti-B研究及制备技术综述 [J], 卢海峰
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政等： 7; 系镁合金在汽车工业中的应用与发展
为了获得致密的块体合金，压制中合金粉末必 须发生表面熔化产生液相，在压力作用下液相填充 粉末颗粒间的空隙， 从而得到致密的块体合金。 而合 金发生表面熔化温度为 ")*!" （!" 为合金的熔点） ，
［+］ ， 发生表面熔化最低温度为 本合金的熔点为 +!! ’
$#" ’。压制温度高于粉末发生表面熔化温度 （即 时， 得到完全再结晶组织。温度进一步增加， ")*!"）
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温度 # ’ 压制温度与合金空隙率关系曲线
不同温度下压制的合金 应力 - 应变曲线
高的强度应该伴随有良好的耐磨性能，粉末冶 金获得的铝合金的耐磨性超过 .&%% 铝合金 （见图 。 在 $%& ’ 下 压 制 的 合 金 的 耐 磨 性 最 佳 为 传 统 2） .&%% 铝合金的 & 倍。
2
试验结果和讨论
图 $ 为不同温度压制合金的空隙率 （$） 。可见，
作者简介： 隋忠祥 （!(&)’） ， 男， 山东海阳人， 教授， 主要从事金属材料及热处理方面的研究工作。
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汽车工艺与材料
隋忠祥等： 粉末冶金法制备高强铝合金的组织与性能
随压制温度的提高，空隙率下降，当压制温度高于
合物的析出量增加和晶粒粗大所致。 在 $%& ’ 时， 压 缩强度 $!% 8 9 ::!， 塑性应变 %)%! 。随着温度的进 一步提高，强度增加但塑性下降，最高的强度 *%" 但塑性几乎为零。压制 8 9 ::! 出现在温度为 *"& ’， 温度为 $%& ’ 的合金不仅具有好的强度，而且具有 良好的塑性。
［? ］ 蔡锁岐 ， 崔而信 : 镁合金汽车车轮重力铸造 研究 ［9 ］ :铸 （N ） ： 造， !""> ， L6>": ［>" ］ 汪 之 清 : 国 外 镁 合 金 压 铸 技 术 的 发 展 ［9 ］ :铸 造 ， >??$ ， ： （L ） #L6N>: ［>> ］ 李 玉 兰 ， 刘江， 彭 晓 东:镁 合 金 压 铸 件 在 汽 车 上 的 应 用 ［9 ］ 增刊 （> ） ： : 特种铸造及有色合金， >??? ， >!"6>!!: ［>! ］ B P&A1K ， H ;*IA1I*: B-.-5(*&’ )’4 722.*5)(*&’ &E
压力机在一定温度和压力下进行合金粉末大块合金 的压制， 压制装置见图 ! 。其样品尺寸为 # $# **B 压 制 温 度 范 围 %%"C/%" = ， 压 力 为 !4$ D?E 。 !# **， 压制试样的密度测定采用阿基米德法在精度为十万 分之一的电子天平上进行。 合金的空隙率 （$ ） 由下式 计算： （% $’% #） $F < % $，其中 % $ 和 % # 分别为合金的计 算理论密度和测量密度。不同温度压制合金的应 加 力 ’ 应 变 曲 线 采 用 -26 /!# 材 料 试 验 系 统 进 行 ， 载速率为 #4$ ** < *G. ；磨损试验在 -- $## 磨损试 验机上 进 行 ， 试验 温度为 室 温 ， 载荷 为 %# ; 和 !%# ;， 试 验 时 间 为
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应力 9 8 ・ ::-!
$%& ’ 时空隙率小于 (! 。图 & 为在 #$& ’ 和 $%& ’
温度下压制成型合金的扫描电镜像。结果表明， 在 合 #$& ’ 压制合金组织仍保留粉末的原有球状形貌， 金的空隙率很大， 随着压制温度的增加， 合金的致密 度增加； 当压制温度为 $%& ’ 时， 粉末的形貌消失， 组 织中没有明显的空隙。
于传统的铝合金。
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参考文献： ［( ］ ; < 3=>1)./?:@1@?:-A=B4C D/=BBE .//FEB ［G ］ )8=H?I4 ，
制合金的应力 - 应变曲线。由图可以看出随着温度 的升高， 化合物析出导致压缩强度升高。 当压制温度 合金塑性几乎为零， 前者是 !62%& ’ 或 !7*"& ’ 时， 由于压制温度低而空隙率高所致，而后者是由于化
! -./、 01./2、 ./#34 化 合 物 和 ./!5& 相 组 成 。
合金的强化主要是这 些金属间化合物和氧 化物。 图 % 为不同温度压
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$# 压制块体合金的强度在 $%& ’ 硬度最高达到 强度降低。 *%" 8 9 ::!。随压制温度的提高， 其耐磨性能高 %# 由粉末合金法形成的铝合金，
真空压铸通过在压铸过程中抽除型腔内的气体 而消除或显著减少压铸件内的气孔，提高压铸件的 力学性能和表面质量
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热电偶 阴模 上阳模 加热装置
。 在铝合金中， +,’
非晶铝合金 7!"2（ 2# 为 8、 09、 -.、 31、 -:） # 7! 为稀土， ， 合金的抗拉强度大于
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最高可达 ! $%# ; < ** 。如果非晶合金 ! ### ; < ** ， ［"］ 合金强度将得到改善 。 基体中镶嵌 "’+, 纳米粒子， 当镶嵌粒子为二十面体准晶时，合金的强度将会进 一步提高
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汽车工艺与材料 ・ 有色金属 ・
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文章编号： （$##& ） !##"’//!) #)’##!\’#$
粉末冶金法制备高强铝合金的组织与性能
隋忠祥， 张 军， 文 子， 蒋 青
（吉林大学 汽车材料教育部重点实验室， 吉林 长春 !"##$% ） 摘要： 采用超声波雾化法制取了合金粉末粒度为小于 &# !* 、 成分为 +,(#-./01$ 合金粉末。采用粉末冶金法制备了致 密的大块高强度铝合金， 研究了压制温度与合金的空隙率、 组成相、 显微组织、 强度和耐磨性的关系。结果表明， 粉末 冶金法制备的高强度铝合金具有比传统铝合金高的耐磨性能。 关键词： 铝合金；强度；粉末冶金；组织； 性能 中图分类号： 23!$%4$ 文献标识码： +
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由于铝的密度较小，比强度比普通钢高而引起 广泛的注意， 特别是汽车工业和航空航天工业， 提高 铝合金的强度是人们研究的焦点。为了进一步提高 铝合金的强度同时具有良好的韧性，快速凝固法 （56） 和机械合金化法 （-+） 可以有效地减小晶粒尺 寸， 从而增加固溶度或非晶基体 具有高强度和良好的韧性
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收稿日期： $##&’#"’!%
"# *G.，试验速度 下阳模 样品 为 $## 9 < *G. 。 图 ! 压制装置 （H5I） 试 验 在 5GJEKL I < *EM 衍 射 H 射线衍射 仪上进行， 采用 0L =" 射线， 功率为 !% KN。采用奥 林巴斯金相显微镜和扫描电镜 （6A-） 观察显微组织。
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。本文采用粉末冶金方法制取 +,-.01
块状合金样品， 并对其组织和性能进行探讨。
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试验方法
试样采用纯度为 ((4(/! 的 +,、 -.、 01，按原子
百分比混合， 在电弧炉中熔炼成合金， 然后在氩气 保护下采用超声波雾化法分别制取 +,-.01 合金粉 末， 合金粉末粒度为小于 &# !*。 制取粉末的气体冷 却 速 度 约 为 !#" = < >。 用 等 离 子 体 光 谱 质 谱 仪 （?@A-6） 分析合金成分为 +,(#-./01$。 用 ! -; 液压
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合金的微观组织相同。 温度过高将发生晶粒长大， 进 而使合金的性能降低。 图 # 为 , 射线衍 射分析结果，合金由
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结论
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铸机上用真空压铸法生产出 7;M"H 镁合金汽车轮 毂，在锁型力为 !:?#" ;Y 的热室压铸机上生产出
王渠东， 曾 小 勤:镁 合 金 在 汽 车 上 的 应 用 状 况 ［9 ］ :汽 车 （L ） ： 技术， >??? ， !L6@>:
7;M"H 镁合金汽车转向盘零件，铸件伸长率由 L! 提高至 >M!。而充氧压铸通过用氧气或其他活性气
体充入型腔， 置换空气， 与充型金属液反应生成金属 氧化物微粒， 弥散分布在压铸件内， 从而消除气孔， 使铸件可以热处理强化。日本轻金属 （株） 利用此种 工艺成功生产了 7;M" 系列的轮毂，经热处理强化 后， 性能优于普通压铸件和重力铸造件
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刘金海， 李 国 禄:镁 合 金 成 型 工 艺 及 应 用 研 究 进 展 ［9 ］ : 特种铸造及有色合金， （L ） ： !""> ， !"6!!: