噴射沉積5A06鋁合金楔壓致密化工藝的研究.pdf

1、坩堝移動式噴射沉積技術(shù)作為一種先進的材料制備新技術(shù)，在制備大尺寸合金及金屬基復(fù)合材料方面具有顯著的優(yōu)越性。然而噴射沉積坯件特別是大型坯件通常存在一定量的孔隙，顆粒表面存在一定量的氧化膜，顆粒之間未能完全達到良好的冶金結(jié)合狀態(tài)，因此需要進行后續(xù)致密化和塑性變形才能獲得理想的組織和性能。本文采用一種新型的楔形壓制工藝，即通過局部變形、多道次小變形累積實現(xiàn)大變形的致密化加工方法，對噴射沉積多孔坯料進行后續(xù)致密化和塑性變形，很好地解決了傳統(tǒng)加工

2、工藝的難題，大大降低了生產(chǎn)成本。并系統(tǒng)研究了橫向變形量對噴射沉積楔壓變形性能的影響和大尺寸噴射沉積多孔材料楔壓致密化規(guī)律，這對大尺寸噴射沉積多孔材料的后續(xù)致密化和塑性變形的研究具有重要的指導(dǎo)意義，有利于噴射沉積多孔材料的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用。 首先對比研究了楔形壓制工藝與模壓致密化工藝，發(fā)現(xiàn)楔壓坯料的橫向變形從上表層開始，當(dāng)上表面與模壁接觸后，隨著高向變形量的增加逐步向下移動，直至坯料充滿模腔；模壓坯料的橫向變形從坯料中間開始，形成

3、鼓形。高向的密度、硬度分布表明楔壓比模壓具有更好的壓透能力。 其次研究了橫向變形量對單次充分楔壓變形性能的影響，結(jié)果表明：在同等壓制壓力下，橫向變形量為10％的楔壓坯料經(jīng)充分壓制后組織和力學(xué)性能最好，相應(yīng)位置的試樣具有最高的密度和硬度值；橫向變形量為5％的楔壓坯的密度、硬度值變化曲線最陡，橫向變形量為30％的楔壓坯的密度、硬度變化曲線較平緩。采用雙向楔形壓制，大尺寸噴射沉積5A06鋁合金楔壓坯的組織和性能變化具有如下特點：當(dāng)高向

4、變形量為20％時，大的孔洞變形破碎為小的孔洞，或呈線狀孔；隨著高向變形量的增加，顆粒進一步變形，孔洞進一步破碎，大孔“吞并”小孔，小孔塌陷并逐步消失；當(dāng)高向變形量達到60％時，孔洞量大為減少，材料基本致密，組織趨于均勻，楔壓坯料的密度、硬度變化曲線接近水平線，坯料的相對密度達99.7％，抗拉強度σb=408MPa，屈服強度σ0.2=289MPa，延伸率δ=13.6％；對比其它的壓制溫度，在450℃楔形壓制的坯料組織均勻，孔洞及顆粒邊界基