超塑性Zn-22%Al粉末挤压法制造微型螺旋齿轮的研究

本文档探讨了采用气雾化锌-22%铝共析合金粉末挤压技术来制造微型螺旋齿轮的过程。论文的主要创新点在于利用锌-22%铝合金的超塑性特性，这种合金具有优异的延展性和流动能力，使得传统的成型压力得以显著降低，同时能够获得精细的微观结构。作者们针对微型齿轮的典型规格，如模数为0.3、齿数12、螺旋角15°，设计了一种新型的粉末挤压工艺。 首先，粉末被精确制备成气雾化形式的Zn-22%Al粉末，这一步骤对于后续的挤压过程至关重要，因为气雾化可以提高粉末的均匀性和流动性，有利于获得更好的成形质量。接着，粉末被压制成坯料，然后经过烧结处理以去除内部孔隙，提高密度。随后的固溶热处理进一步优化了材料的微观结构，确保了齿轮的强度和耐久性。 在实验过程中，研究人员选择了特定的加工条件，如250°C的温度和两种不同的应变速率（2.36×10^-3 s^-1和1.18×10^-1 s^-1），以探索最佳的挤压参数组合。这些条件旨在平衡变形速率与材料的塑性流动，从而获得理想的齿轮形状和性能。 挤压成形后的微型螺旋齿轮进行了严格的力学性能测试，包括硬度测试、屈服强度和疲劳测试等，以验证其在实际应用中的可靠性和耐用性。通过这些测试，研究人员能够评估粉末挤压工艺对齿轮材料性能的影响，以及与传统铸造或切削方法相比的优劣。 这篇论文不仅展示了气雾化Zn-22%Al粉末挤压技术在微型螺旋齿轮制造中的潜力，还提供了关于材料选择、工艺参数控制以及产品质量评估的关键信息。这对于精密工程和微型机械制造领域有着重要的实践指导意义，也预示着粉末挤压技术在轻量化、高性能微型零件制造中的未来发展趋势。