氢化钛预氧化处理和发泡温度对Al-7Si闭孔泡沫铝泡孔结构的影响

采用粉末冶金快速发泡法制备Al-7Si闭孔泡沫铝,研究使用高导热发泡模具后制备工艺参数对泡沫铝膨胀率、孔隙率、泡孔个数与孔径的影响。结果表明:在450-550℃时对氢化钛预氧化处理1 h可细化颗粒尺寸,提高氢化钛开始分解温度和最大分解速率温度。过度预氧化处理会导致氢化钛释气量下降,获得的试样膨胀率较低。发泡温度的提高有助于提高泡沫铝膨胀率和泡孔个数,对孔隙率和平均孔径影响较小,但温度过高会使得试样顶部低圆度裂纹状泡孔分布范围增加。发泡模具的使用有助于约束膨胀方向,提高冷却过程中孔径均匀程度。粉末冶金快速发泡法可获得均匀泡孔结构泡沫铝。采用450℃预处理90 min的氢化钛作为发泡剂,发泡温度为720℃,发泡时间为160 s时可获得孔隙率为78.1%,孔径为(2.29±0.8)mm,并具有最优泡孔结构的泡沫铝材料。

模壁润滑剂对氢化钛粉末冷压成型的影响

以海绵钛通过氢化脱氢法(HDH)制取的氢化钛TiH2粉体为原料,分别选择硬脂酸锌(ZnSt)、硬脂酸(SA)和聚乙二醇(PEG-6000)作为模壁润滑剂进行冷压成形,并真空烧结得到最终制件。对比不同模壁润滑剂对生坯和烧结件的性能及质量的影响,研究分析对钛及钛合金粉末冶金冷压成型最适宜的模壁润滑剂。研究结果表明,模壁润滑剂的使用不仅能提高生坯的密度和强度,还能有效改善掉边和裂纹现象,延长模具寿命。同时,模壁润滑剂还有一定的提高烧结密度的能力,并有利于孔洞的减少和优化,对制件的增氧影响也较为有限。这些实验结果说明模壁润滑剂是适合钛及钛合金粉末冶金的。而相比于其他两种模壁润滑剂,硬脂酸无论是在成形生坯件还是烧结件上都具有明显的优势,是较为适宜的钛及钛合金粉末冶金成型的模壁润滑剂选择之一。