粉末冶金材料分类粉末冶金产品有哪些磁性材料

发布日期:2020-08-25 22:16

  Al-Zn-Mg-Cu 7xxx系合金是一种高强高韧铝合金,经过不断优化合金成分设计、改变各种微量元素的添加种类及含量、开发合金的新型热处理工艺等,相继开发了7075,7049,7050,7055,7076,7178,7175,7475,B95和B96等高性能合金。结合对传统铸造及变形加工、后续热处理工艺的不断优化改进,使合金的极限抗拉强度范围从早期的500 ~ 580 MPa提高至630~680 MPa,同时材料的塑性、断裂韧性和耐腐蚀性能也得到了提高。

  20世纪80年代以后,粉末冶金材料分类人们开始采用粉末冶金工艺制备7xxx系铝合金材料,成功地在实验室里制备出了抗拉强度为700 MPa以上的超高强铝合金。但由于传统粉末冶金技术工艺过程繁琐、对设备要求高,导致制备大尺寸块体材料困难及生产成本高昂,因此限制了该工艺生产超高强铝合金的实际应用。

  随着以喷射成形技术为代表的新工艺在90年代走向大规模实用,粉末冶金产品有哪些以产业规模制备各种实用化的超高强7xxx系铝合金材料及产品逐步变为现实。喷射成形技术是一种新型的快速凝固技术,其特点介于铸造和粉末冶金之间。喷射成形与粉末冶金法相比,生产工艺简单,成本较低,金属含氧化物少,可批量生产;与铸造法相比,最大的优点是可以制备铸造法无法生产的高合金化铝合金。利用喷射成形技术制备的材料,除保持了晶粒细小、组织均匀、能够抑制宏观及微观偏析等优点外,由于从合金熔炼到坯件近终成形可一次完成,与传统工艺相比,减少了材料在整个制备工艺过程中被氧化的可能性,缩短了制备流程,降低了成本,且易于制备大尺寸块体材料,制锭重量大 可达1000 kg 以上 。所以采用此方法开发制造具有高性能的超高强铝合金,有着非常好的发展前景。

  北京有色金属研究总院采用喷射成形方法制备了Al10Zn2.9Mg1.7Cu0.1Zr高强高韧铝合金,对喷射成形工艺参数进行了优化,对沉积坯件的热挤压工艺、热处理工艺进行了探索,在发展低成本、高效率的Al-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金生产工艺方面获得了进展。他们的喷射成形实验在自行研制的喷射成形设备上进行,选用自行配制的Al-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金原料,成分为质量分数: 10Zn,2.9Mg,粉末冶金磁性材料1.7Cu, 0.1Zr,其余为Al。将沉积态合金棒坯剥皮后进行热挤压,热挤压后基本消除了孔洞,达到完全致密化,同时使材料的组成相更加细小;然后进行T6峰时效热处理工艺(450℃/3h+485℃/3 h固溶处理+120℃/24 h)。

  结果表明,喷射成形工艺制备的Al-10Zn-2.9Mg-1.7Cu合金的各项常规力学性能要远高于采用传统工艺生产的7075合金和粉末冶金PM7090合金等高强高韧铝合金。经热处理后,材料的极限抗拉强度达到了810 MPa,同时延伸率保持在8%~11%,拉伸断口为典型的韧性断裂。这些性能得益于喷射成形技术所获得的均匀细小的微观组织,避免了明显微观和宏观偏析,并利用快速凝固的优点,突破了传统7XXX系高强铝合金的成分设计限制,将Zn+Mg总量增加至13%。