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鋁型材新技術一步成形提高延展性,新型鋁合金制造工藝問世

2019-10-04

據外媒報道,美國安定洋西北國度實驗室(PNNL)的研討人員展現先進的制造工藝,應用高性能鋁合金粉,直接一步制成納米構造鋁棒和管。研討小組采用全新固相加工辦法,減去傳統鋁合金粉末擠壓加工的若干步驟,同時顯著進步產品的延展性,即資料斷裂前的拉伸間隔。這對汽車等行業來說是個好音訊。長期以來,航空航天范疇不斷應用由粉末制成的高性能鋁合金,制造輕量級部件。但是,關于汽車工業來說,運用這些合金的本錢過高。


傳統鋁合金粉末擠壓工藝耗能高、工序復雜,需求多個步驟才干批量消費資料。首先,必需把松懈的粉末裝進罐里,然后真空抽氣,這叫做“脫氣”。接著密封罐體,熱壓,預加熱,放入擠壓機。擠出后,移除罐體或“倒空”,顯露由固結粉末構成的擠出局部。在這項研討中,研討小組去除很多步驟,運用剪切輔助加工和擠壓技術(簡稱ShAPE),只需一步,便可直接從粉末中擠出納米構造鋁棒。將粉末倒入開放容器中,然后將旋轉的擠壓模具壓入粉末中,在粉末與模具的接壤面產生熱量。該資料軟化后易于擠出,不需求罐裝、脫氣、熱壓、預熱和除罐。本例中的Al-12.4TM鋁合金粉末,由凱美拉國際資料公司的分公司SCM金屬制品公司提供。


PNNL資料科學家Scott Whalen指導這項研討。他說:“這是初次公開發表的此類實例,運用ShAPE之類單步工藝,將鋁合金粉末固化成納米構造擠壓件。減少加工步驟和加熱過程,將大大減少消費時間,同時降低本錢和產品內部吸收的能量,能夠協助汽車制造商,消費更廉價、更輕、更省油的乘用車?!?/span>


除了提供Al-12.4TM粉末,SCM金屬制品公司還停止機械測試,考證擠出資料的性能。目前,PNNL和SCM金屬制品公司正在與美國能源部的技術轉型辦公室協作開發項目,以擴展加工范圍,完成更大直徑擠壓。


傳統高性能鋁合金通常強度高,但延展性差。但是,研討小組發現,采用ShAPE技術擠出的鋁合金,延展性明顯得到改善,是常規擠壓產品的二至三倍,而且強度相當。為理解其中緣由,研討人員采用透射電子顯微鏡,察看粉末和擠出資料的微觀構造。結果標明,ShAPE技術可以細化非鋁資料的微小強化顆粒,使其尺寸縮減至納米級,并平均散布在鋁基體上,從而進步延展性。


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