粉末包套ECAPT工艺：纯铝细晶材料的新型制备技术

"纯铝粉末包套—等径角挤扭工艺实验研究" 本文主要探讨了针对粉末材料低塑性的问题，提出了一种创新的大尺寸块体细晶材料制备技术——等径角挤扭工艺（Equal Channel Angular Pressing and Torsion, ECAPT）。这一工艺结合了等径角挤压（Equal Channel Angular Pressing, ECAP）和挤扭（Twist Extrusion, TE）两种大塑性变形工艺的优点，旨在改善粉末材料的致密度和力学性能。 在实验中，研究团队利用自行设计的ECAPT模具，选取纯铝粉末作为原料，并采用PITS-ECAPT（粉末包套-等径角挤扭）工艺，在相对较低的变形温度（200℃）下进行固结处理。实验结果显示，经过两道次的PITS-ECAPT变形，纯铝粉末颗粒成功地被转化为高致密度的细晶材料。在这个过程中，试样的X、Y、Z三个平面都经历了剪切作用，微观结构呈现沿着某一方向拉长的条带状，晶粒显著细化，平均晶粒尺寸约为11.90微米。此外，试样的整体组织达到完全致密，显微硬度和屈服强度分别达到了49.9kg/mm²和155MPa，远超铸态退火纯铝和纯铝烧结体材料的性能。 粉末冶金领域，特别是近年来，因其技术和经济上的优势，粉末冶金材料和制品在各工业部门的应用日益广泛。然而，传统的粉末烧结工艺复杂，且烧结后的粉末材料往往含有大量孔隙，导致其塑性变形能力较弱，不利于后续的大塑性变形，限制了晶粒细化和材料力学性能的提升。因此，开发新的生产工艺和技术显得至关重要。 ECAP和TE是大塑性变形法中的典型代表，两者都能使试样在剪应力状态下进行变形，且每道次变形后横截面保持不变，允许进行多次重复变形以积累更大的应变，从而实现显微组织的细化和材料性能的增强。文章指出，通过ECAPT工艺，粉末颗粒可以直接转化为高性能的块体细晶材料，为粉末冶金领域的工艺改进和材料性能优化提供了新的思路。 关键词：纯铝粉末颗粒；粉末包套-等径角挤扭；组织和性能；等径角挤压；挤扭 中图分类号：TG376 文献标识码：A