纯铜粉末包套-等径角挤压工艺实验研究

针对粉末材料低塑性的特点,在室温条件下采用包套-等径角挤压工艺(PITS-ECAP)将纯铜粉末颗粒直接固结成高致密度块体细晶材料。结果表明,包套-等径角挤压工艺对粉末材料具有有效的致密和细化效果。4道次PITS-ECAP工艺变形后,试样X、Y、Z面均受到剧烈剪切作用,晶粒尺寸得到明显细化,显微组织呈细长条带流线状,且分布较为均匀;试样整体组织达到完全致密,平均显微硬度高达1 470 MPa。在PITS-ECAP工艺变形过程中,剧烈塑性剪切变形、较高静水压力和有效应变积累是保证粉末材料致密度大幅度提高以及显微组织有效细化的主要原因。

过共晶Al-Si20合金粉末包套-等径角挤压致密化行为

在500℃下采用包套-等径角挤压(PITS-ECAP)工艺将Al-Si合金粉末颗粒固结成高致密、块体细晶材料。结果表明,PITS-ECAP工艺对粉末材料具有强烈的致密化效果。1道次PITS-ECAP后,试样整体相对密度比初始预装粉致密度提高了50%;2道次PITS-ECAP工艺变形后,合金粉末初晶硅明显细化、整体致密化强烈,C路径能高效破碎组织中粗大板片状初晶硅,使晶粒尺寸变小,圆整度提高,分布均匀,粉末材料相对密度达95%,显微硬度值增加到220 HV25,初晶硅形状系数为0.64,致密化及初晶硅细晶化效果最好;A路径虽致密效果不好但有利于等温处理后的初晶硅细晶化,Bc路径产生的初晶硅细晶化、致密化效果较差。在PITS-ECAP工艺变形过程中,剧烈塑性剪切变形、较高静水压力和有效应变积累是合金粉末致密化、初晶硅细晶化的主要驱动因素。