将活化球磨与实验室液压机相结合从根本上改变了 Ti6Al4V/TiB 复合材料的微观结构，与传统压制相比，提供了卓越的机械性能。这种组合方法优化了粉末颗粒的形貌，并显著提高了填充效率，直接导致残余孔隙率降低和界面结合增强。
活化球磨与高压液压压实之间的协同作用将残余孔隙率降低至约 2.3%。这形成了一个更致密、更均匀的“生坯”，为在最终烧结过程中最大化硬度和抗压强度奠定了关键的物理基础。
增强微观结构完整性
优化颗粒形貌
活化球磨不仅仅是混合材料；它还能主动改变粉末颗粒的形貌。通过在材料进入模具之前精炼颗粒的形状和表面特性，该工艺为卓越的界面结合做好了准备。
提高填充效率
该方法的一个关键优势是填充效率得到显著提高。改性后的颗粒在模具中能够更有效地堆积在一起，形成比传统混合方法具有更高初始结构完整性的“生坯”（压实但未烧结的材料）。
致密化的力学原理
高压塑性变形
球磨准备了粉末，而实验室液压机则驱动致密化。通过施加高压载荷——通常高达600 MPa——压机引发塑性变形并强制颗粒重新排列。
烧结前减少空隙
这种高压机械压实有效地减少了粉末颗粒之间的空隙。这一步骤建立了原子扩散所需的物理基础，确保后续的高温真空烧结过程高效进行。
卓越的材料性能
均匀的增强相分布
最终烧结的产品表现出更均匀的针状一硼化钛 (TiB) 分布。与可能导致团聚的传统方法不同，这种组合工艺确保了增强相均匀分布在整个基体中。
提高硬度和强度
低孔隙率（约 2.3%）和均匀微观结构的累积效应是机械性能的显著提高。用户观察到最终复合材料的硬度和抗压强度均有明显改善。
理解工艺要求
工艺的相互依赖性
需要注意的是，液压机并非独立工作。它实现的高相对密度之所以有效，是因为活化球磨首先优化了粉末的结合能力。忽视球磨参数可能会导致生坯尽管承受了高压，但缺乏必要的界面完整性。
烧结的作用
虽然压机制造了高密度生坯，但最终的材料性能是在高温真空烧结过程中固化的。压机只是确保原子间距足够短以便有效进行扩散；它不能取代精确热管理的需要。
为您的目标做出正确选择
为了最大化该制造路线的优势，请考虑以下具体目标：
- 如果您的主要重点是最大密度：确保您的液压机经过校准，能够提供高达 600 MPa 的载荷，以在烧结前最大限度地减小孔隙空间。
- 如果您的主要重点是微观结构均匀性：优先考虑活化球磨阶段，以优化颗粒形貌，这决定了 TiB 增强相的分散均匀程度。
通过将球磨的形貌细化与液压压实的强大作用相结合，您可以确保满足高性能、无缺陷复合材料所需的物理条件。
总结表：
| 特性 | 传统压制与烧结 | 球磨 + 液压压制 |
|---|---|---|
| 孔隙率水平 | 较高的残余空隙 | 降低至约 2.3% |
| 颗粒形貌 | 不规则，未精炼 | 优化以提高填充效率 |
| 增强相 (TiB) | 可能团聚 | 均匀的针状分布 |
| 界面结合 | 标准扩散 | 通过塑性变形增强 |
| 机械性能 | 基准硬度/强度 | 卓越的抗压强度 |
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参考文献
- Yuchao Song, Xiaofeng Xu. Comparative Study of Microstructure and Characteristics of Ti6Al4V/TiB Composites Manufactured with Various Powder Metallurgy Approaches. DOI: 10.15407/mfint.44.02.0211
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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