添加延展性元素粉末可显著降低成型设备所需的压力。与单独使用TNM粉末相比，引入铝等延展性助剂可以使混合物更容易压缩，从而大大减小达到特定相对密度所需的力。
通过掺入铝等较软、更易压缩的粉末，您可以优化致密化工艺。这使得可以使用标准的工业压机来制造高强度、复杂形状的预制件，而不是专门的超高压机械。
可压缩性的力学原理
TNM粉末与延展性粉末的对比
TNM粉末由于其固有的材料特性，通常表现出较高的抗变形能力。相比之下，延展性元素粉末，特别是铝，则更软、更易压缩。
提高致密化效率
当您将铝引入基体时，粉末混合物的整体可压缩性得到改善。延展性颗粒在载荷下更容易变形，填充空隙并增加密度，而无需像压实纯TNM那样需要极大的力。
比例的影响
压力的降低与添加的延展性粉末的比例直接相关。要达到相同的目标密度，延展性元素的比例越高，所需的压力就越低。
制造和设备影响
释放标准工业产能
这种方法最关键的优势之一是与传统工业成型设备的兼容性。纯TNM加工通常需要专门的高容量压机。
复杂几何形状的可行性
通过降低压力阈值，可以成型复杂的钛铝合金预制件。增强的流动性和可压缩性使材料能够填充精密的模具几何形状，而用较硬的粉末单独实现这一点则很困难。
理解权衡
平衡成分与可加工性
虽然添加延展性粉末解决了压力问题，但必须记住您正在改变最终预制件的化学成分。
工艺优化与材料纯度
主要的权衡在于易于加工与基础合金成分之间。您利用铝的物理特性来辅助加工，但最终的比例必须与您打算生产的钛铝合金所需的冶金性能相符。
为您的目标做出正确选择
为了优化您的粉末冶金工艺，请考虑您的主要限制因素：
- 如果您的主要关注点是设备兼容性：增加延展性粉末（铝）的比例，以确保您的预制件能够在标准常规压机的压力限制内致密化。
- 如果您的主要关注点是几何复杂性：利用混合物增强的可压缩性，确保在复杂的模具形状中实现高致密度，而不会因过大压力损坏模具。
通过战略性地调整延展性粉末的含量，您可以将高压约束转化为可管理的制造变量。
总结表：
| 因素 | 纯TNM粉末 | TNM + 延展性粉末 (Al) |
|---|---|---|
| 可压缩性 | 低 (抗性高) | 高 (变形软) |
| 所需压力 | 非常高 (专用) | 较低 (标准工业) |
| 复杂几何形状 | 难以实现 | 高度可行 |
| 致密化 | 需要极大的力 | 改善空隙填充 |
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参考文献
- Adrian HEYMANN, Bernd‐Arno Behrens. Investigations on the consolidation of TNM powder by admixing different elemental powders. DOI: 10.37904/metal.2022.4428
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
