粉末冶金铝合金烧结致密化过程

摘要：

以纯Al粉为主要原料,添加Cu单质粉末以及Al-Mg、Al-Si中间合金粉,利用粉末冶金压制烧结方法制备出相对密度98％以上的Al-Mg-Si-Cu系铝合金.研究表明,烧结致密化过程主要分为3个阶段:初始阶段(室温～460℃),坯体内首先形成Al-Mg合金液相,液相中的Mg原子分别扩散至Al或Al-Si粉末中,与Al2O3反应并破除氧化膜,形成Al-Mg-O等化合物;同时,Al-Cu发生互扩散,形成Al2Cu等金属间化合物.第二阶段(460～560℃),Al-Cu、Al-Si液相快速填充颗粒缝隙或孔洞,坯体相对密度显著提高;此阶段的致密化机制主要是毛细管力引起的颗粒重排,以及溶解析出导致的晶界平直化.第三阶段(560～600℃),随温度的升高,液相润湿性提高,晶粒快速长大,使得大尺寸孔洞填充,烧结体基本实现全致密,此阶段的致密化主要由填隙机制控制.在铝合金晶界处发现了MgAl2O4和MgAlCuO氧化物的存在,推测Al粉表面氧化膜的破除机制与合金成分有关.由于Al-Cu液相在Al 表面的润湿速率远高于AlN的生长速率,因为在本体系中未发现AlN的存在.

关键词：粉末冶金、固相扩散、液相烧结、氧化膜、氮化铝

所属期刊栏目：40

分类号：TF124(冶金技术)

资助基金：国家自然科学基金;新金属材料国家重点实验室自主课题

在线出版日期：2018-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1075-1082