放电等离子烧结高强度铝合金的组织与性能

【摘要】：本文选择了AlLaNi和AlMnCe 合金为研究对象,对放电等离子烧结初期颈部的形成机理进行探讨,并研究了放电等离子烧结制备块体高强度铝合金的工艺,讨论了放电等离子烧结工艺参数对压制合金室温性能的影响,得到了获得块体高强度铝合金的最佳工艺。 通过对SPS 烧结初期颗粒颈部液相生成,推出了在烧结过程中影响致密和变形的两个临界烧结软化参数ζ_(DENSIF)和ζ_(DISTORT), 提出理想的颗粒之间趋于致密而没有变形的烧结条件是: ζ_(DENSIF) ζζ_(DISTORT)。 采用合金粉末烧结AlLaNi和AlMnCe的最佳烧结工艺为:T_p = 673-723 K,P = 100MPa,t = 300s。用合金粉末烧结获得的块体合金,随着温度的升高组织密度增加。相应的烧结温度为723 K 时,块体合金的空隙率均小于2%。在烧结温度为793 K 时,合金的抗压强度最大,AlLaNi合金可得到强度为810 MPa,AlMnCe 合金为795 MPa。合金中弥散分布着高硬度金属间化合物和氧化铝颗粒,在磨损过程中形成转移层及磨屑,起到了承受载荷、减磨和降低摩擦系数、推迟复合材料向严重磨损转化的作用,从而改善合金的耐磨性,达到A390 合金的2-3 倍。AlMnCe 合金和AlLaNi合金的最大压缩塑性约4-6 %。