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纯铝粉末烧结材料多道次等通道转角挤压的实验研究
【摘要】本论文以纯铝粉末烧结材料多道次等通道转角挤压为研究对象，通过实验方法对其力学性能进行了研究。实验结果表明，多道次等通道转角挤压能够有效提高铝材料的强度和塑性，同时得到的铝材料具有优异的工艺性能，适合于工程应用。本研究的结果为纯铝粉末烧结材料的制备和应用提供了理论和实证依据。
【关键词】纯铝粉末烧结材料；多道次等通道转角挤压；力学性能；工艺性能
1.引言
铝及其合金材料是广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域的重要结构材料。传统的铝合金加工工艺存在一些问题，如结构复杂、能耗高和成本高等。为了克服这些问题，近年来，纳米材料和粉末冶金技术等新发展的材料和工艺成为研究热点。
纯铝粉末烧结材料由铝粉末制备而成，具有高纯度、高均匀性和低气孔率等优点，被广泛应用于航空航天和汽车制造等领域。然而，由于其晶粒细化、力学性能优化等问题，单一的烧结工艺无法满足其高强度和高塑性要求。
多道次等通道转角挤压是一种先进的加工工艺，被广泛应用于金属材料的制备。该工艺通过多次挤压和旋转，实现了材料的塑性变形和细化。这种变形方式可以提高材料的力学性能，并改善其工艺性能。
本文旨在研究纯铝粉末烧结材料多道次等通道转角挤压的工艺参数对其力学性能和工艺性能的影响，为优化纯铝粉末烧结材料的制备工艺提供理论和实践依据。
2.实验方法
2.1材料准备
本实验选用纯度为99.99%的铝粉末作为原料，通过打浆、喷雾干燥等工艺制备纯铝粉末烧结材料。
2.2多道次等通道转角挤压实验
将烧结材料加入转角挤压装置，通过多道次的等通道转角挤压工艺对其进行塑性变形和细化。通过调节挤压力、转角速度和挤压次数等参数，得到不同力学性能的试样。
2.3力学性能测试
采用万能试验机对挤压后的试样进行拉伸和压缩试验，获得其强度、延伸率等力学性能参数。
2.4工艺性能测试
通过金相显微镜观察试样的显微组织结构，分析其晶粒细化程度和孔隙分布情况。同时，对试样进行显微硬度测试，评估其硬度和韧性。
3.结果与讨论
3.1力学性能结果
实验结果表明，多道次等通道转角挤压能够有效提高纯铝粉末烧结材料的强度和塑性。随着挤压次数的增加，试样的抗拉强度和屈服强度逐渐提高，延伸率也有所增加。这是由于多道次挤压使晶粒细化和孔隙减少，从而提高了材料的塑性和强度。
3.2工艺性能结果
显微组织观察显示，经过多道次等通道转角挤压的纯铝粉末烧结材料晶粒呈现出细小、均匀的特点，晶界清晰。显微硬度测试结果显示，挤压后的试样硬度明显提高，韧性有所降低。这是由于多道次等通道转角挤压引起的晶粒细化，增加了材料的内应力，从而增加了试样的硬度。
4.结论
本研究通过实验方法对纯铝粉末烧结材料多道次等通道转角挤压进行了研究，得到了以下结论：
①多道次等通道转角挤压能够有效提高纯铝粉末烧结材料的强度和塑性；
②多道次等通道转角挤压使纯铝粉末烧结材料的晶粒细化，减少了孔隙；
③多道次等通道转角挤压后的试样具有较高的硬度和较低的韧性。
这些结果表明，多道次等通道转角挤压是一种有效的工艺方法，可以用于纯铝粉末烧结材料的制备和改性。进一步的研究可以探索更合适的工艺参数，优化纯铝粉末烧结材料的性能和应用范围。
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