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铝型材新技术一步成形提高延展性,新型铝合金制造工艺问世

发布时间:2019-07-01 14:10:15
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据外媒报道,美国安定洋西北国度实验室(PNNL)的研讨人员展现先进的制造工艺,应用高性能铝合金粉,直接一步制成纳米构造铝棒和管。研讨小组采用全新固相加工办法,减去传统铝合金粉末挤压加工的若干步骤,同时显著进步产品的延展性,即资料断裂前的拉伸间隔。这对汽车等行业来说是个好音讯。长期以来,航空航天范畴不断应用由粉末制成的高性能铝合金,制造轻量级部件。但是,关于汽车工业来说,运用这些合金的本钱过高。

铝型材新技术高性能铝合金

传统铝合金粉末挤压工艺耗能高、工序复杂,需求多个步骤才干批量消费资料。首先,必需把松懈的粉末装进罐里,然后真空抽气,这叫做“脱气”。接着密封罐体,热压,预加热,放入挤压机。挤出后,移除罐体或“倒空”,显露由固结粉末构成的挤出局部。在这项研讨中,研讨小组去除很多步骤,运用剪切辅助加工和挤压技术(简称ShAPE),只需一步,便可直接从粉末中挤出纳米构造铝棒。将粉末倒入开放容器中,然后将旋转的挤压模具压入粉末中,在粉末与模具的接壤面产生热量。该资料软化后易于挤出,不需求罐装、脱气、热压、预热和除罐。本例中的Al-12.4TM铝合金粉末,由凯美拉国际资料公司的分公司SCM金属制品公司提供。

PNNL资料科学家Scott Whalen指导这项研讨。他说:“这是初次公开发表的此类实例,运用ShAPE之类单步工艺,将铝合金粉末固化成纳米构造挤压件。减少加工步骤和加热过程,将大大减少消费时间,同时降低本钱和产品内部吸收的能量,能够协助汽车制造商,消费更廉价、更轻、更省油的乘用车。”

除了提供Al-12.4TM粉末,SCM金属制品公司还停止机械测试,考证挤出资料的性能。目前,PNNL和SCM金属制品公司正在与美国能源部的技术转型办公室协作开发项目,以扩展加工范围,完成更大直径挤压。

传统高性能铝合金通常强度高,但延展性差。但是,研讨小组发现,采用ShAPE技术挤出的铝合金,延展性明显得到改善,是常规挤压产品的二至三倍,而且强度相当。为理解其中缘由,研讨人员采用透射电子显微镜,察看粉末和挤出资料的微观构造。结果标明,ShAPE技术可以细化非铝资料的微小强化颗粒,使其尺寸缩减至纳米级,并平均散布在铝基体上,从而进步延展性。

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