粉末冶金法制備泡沫鋁的工藝研究.pdf

1、粉末冶金法可以制備具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的異型件，能實現(xiàn)泡沫鋁產(chǎn)品的近凈成型等優(yōu)點而備受關(guān)注。本文研究了粉末冶金法制備泡沫鋁工藝流程中不同工藝參數(shù)對泡沫鋁結(jié)構(gòu)的影響;對不同的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化，成功制備出孔結(jié)構(gòu)一致，孔徑大小均勻的泡沫鋁樣品，并對制備出的泡沫鋁樣品的壓縮性能進行了初步的探索性研究。
　　 實驗研究了壓制參數(shù)對泡沫鋁孔結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明:僅僅依靠冷壓，預(yù)制件內(nèi)部會有許多連通孔隙，成為發(fā)泡過程中氣泡逃逸的通道，因此不能達

2、到可發(fā)泡的預(yù)制件的要求。預(yù)制件的燒結(jié)過程對發(fā)泡起著至關(guān)重要的作用，經(jīng)過450℃燒結(jié)30min，可以有效增加粉末之間的粘結(jié)力，在粉末間形成密實的聯(lián)結(jié)體，可以有效阻止后續(xù)發(fā)泡過程中的氣體逃逸現(xiàn)象。
　　 研究了在發(fā)泡過程中，預(yù)熱溫度、發(fā)泡溫度及發(fā)泡時間對孔結(jié)構(gòu)的影響，確定了最佳的粉末冶金法制備泡沫鋁的工藝參數(shù)如下:發(fā)泡劑TiH2含量為0.3％wt～0.6％wt時，以90r/min的轉(zhuǎn)速混粉4小時;分別在270MPa壓力下冷壓，450

3、℃燒結(jié)30min，270MPa壓力下熱壓;預(yù)制件放入450℃電阻爐中進行預(yù)熱30min，放入800℃電阻爐中發(fā)泡6min～7min，冷卻方式為自然冷卻。
　　 研究了發(fā)泡階段泡沫鋁孔結(jié)構(gòu)的演變過程，主要包括:氣泡的形成、生長、合并、坍塌四個階段。分析了大孔缺陷形成機制并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。探索研究了采用優(yōu)化工藝制備的泡沫鋁的壓縮性能。結(jié)果表明:樣品中的大孔缺陷，會導(dǎo)致整體屈服強度的下降;隨泡沫鋁的孔隙率增加，其屈服強度有所降低。