在此背景下，工业液压机的首要功能是施加巨大的机械压力，以引起复合材料的大规模热变形。 这种巨大的力——通常使材料压缩高达 50%——是将多孔烧结坯料转化为致密、高强度结构部件的关键机制。
液压机起着两个基本作用：它迫使消除内部微观气孔以最大化密度，并且它物理上破碎粗大颗粒以细化材料的内部结构，直接提高高温强度。
实现最大材料密度
烧结的局限性
烧结坯料虽然是固体的，但很少是完美的。它们经常含有残留微孔——在初始加热过程中留下的微观气孔。
如果置之不理，这些气孔会充当应力集中点。它们会削弱材料，并可能导致在负载下过早失效。
压缩力的作用
工业液压机通过对罐体坯料施加显著、均匀的机械压力来解决这个问题。
这种压力迫使材料相互流动，从而有效地封闭这些残留的微孔。这个过程显著提高了 TiAl-SiC 复合材料的最终密度，确保了结构完整性。
增强微观结构性能
破碎粗大颗粒
除了简单的致密化，液压机还充当微观结构细化的工具。在压制循环中产生的强烈塑性变形会破碎粗大的强化相颗粒。
这会将大的、可能易碎的夹杂物分解成更细小、更有效的增强体。
细化基体
随着颗粒的破碎，变形过程将它们更均匀地分布在整个复合材料中。
同时，基体本身的微观结构也得到了细化。这些综合效应——颗粒细化和分布改善——对于提高最终材料的高温屈服强度至关重要。
理解工艺要求
大变形的必要性
为了实现上述优点，该工艺需要变形量通常达到50%。
轻微的压缩不足以达到效果；材料必须经历显著的移动才能有效地破碎内部颗粒并封闭气孔。
“罐装”的作用
由于 TiAl-SiC 复合材料可能易碎或具有反应性，因此它们在“罐”内进行加工。
虽然液压机提供力，但罐体容纳材料，防止氧化，并在如此大的变形过程中帮助维持防止开裂所需的静水压力。
为您的目标做出正确选择
在优化 TiAl-SiC 复合材料的热锻工艺时，请考虑您的具体性能目标：
- 如果您的主要关注点是结构完整性： 优先考虑足够大的压力，以确保完全消除残留微孔并实现最大材料密度。
- 如果您的主要关注点是高温屈服强度： 确保变形量接近 50%，以有效破碎粗大颗粒并细化基体微观结构。
液压机不仅仅是一个成型工具；它是一种微观结构改性设备，对于高性能复合材料至关重要。
总结表：
| 特性 | 对 TiAl-SiC 复合材料性能的影响 |
|---|---|
| 高压缩力 | 封闭残留微孔，实现最大材料密度。 |
| 大规模变形 | 达到约 50% 的压缩量，以确保有效的微观结构变化。 |
| 颗粒细化 | 破碎粗大的强化相，以提高高温屈服强度。 |
| 罐装加工 | 在变形过程中防止氧化并维持静水压力。 |
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参考文献
- Shiqiu Liu, Huijun Guo. Microstructure and High-Temperature Compressive Properties of a Core-Shell Structure Dual-MAX-Phases-Reinforced TiAl Matrix Composite. DOI: 10.3390/cryst15040363
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
