パウダー冶金高強度アルミニウム合金かもしれません

自動車産業における粉末冶金の高強度アルミニウム合金の使用は、将来的に大幅に増加すると予想されます。研究者は現在、アルミニウム合金の性能をさらに向上させるために、ナノ相とナノ間属の化合物分散を強化する合金の開発に焦点を当てています。合金ナノ粒子で補強されたこれらの新しい合金は、強度の改善と材料の使用量を減らします。また、高温、低温の超塑性、簡単な処理、低密度、良好なパフォーマンスを示し、航空機、宇宙船、自動車産業の用途に適しています。

ナノメートル材料の小さなサイズの効果と表面および界面効果により、焼結が容易になります。ナノ粒子の強化補強材料は、最適な性能を達成するために、小さな均一な微細構造と完全な密度化が必要です。伝統的な成形、等積分圧縮、押出、射出成形、爆発的な形成などのさまざまな粉末冶金形成方法は、ナノ粉末成形に使用できます。圧力のない焼結は単純で低コストのプロセスですが、熱い圧迫感、等吸着性のある焼結、反応熱圧性焼結は、より低い焼結温度でより高い密度を達成できます。

焼結方法における最近の開発には、マイクロ波焼結、自己伝播高温合成、プラズマ焼結、電気火花焼結が含まれます。ただし、ナノパウダーの非常に素晴らしい性質により、その見かけの密度は低く、不均一なコンパクト密度と理論密度の達成が困難になります。ナノ粒子は高温で急速に成長する傾向があり、より大きな穀物サイズにつながります。穀物の成長を制御することは、ナノメートル材料の調製において重要な研究焦点です。

熱鍛造技術は、ホットプレスの限界を効果的に克服することがわかっています。たとえば、1100°Cでの熱鍛造により、平均粒サイズは85 nmでZro2-3％Y2O3を完全に濃縮できます。瞬時の高圧パルスを使用した連続した押出形成と成形も、コンパクト密度を改善する可能性があります。マイクロ波焼結のような急速な焼結方法は、ナノメートル材料の異常な穀物の成長を防ぐことができます。ただし、理論密度を達成することは依然として課題であり、ナノ材料の機械的特性を制限しています。

現在、粉末冶金の高強度アルミニウム合金の使用は、コストと技術の制約により、主に航空および航空宇宙産業に限定されています。技術の進歩と原材料コストが減少するにつれて、これらの合金は自動車産業で広く採用されると予想されます。