в 1939
У 1943 р Кремер і кордіала досліджували можливість отримання алюмінію і його сплавів з порошків, для чого за допомогою введеної мастила намагалися зменшити вплив тугоплавких окисних плівок, ще не припускаючи їх позитивного впливу. При тиску пресування 950 Мн/М2 (97 кг/мм2) були отримані заготовки, які надалі спікається при 620 ° С. Останні володіли межею міцності 120 Мн/м2 (12,3 кг/мм2) і мали подовження близько 30% - Так вперше була показана можливість отримання методом порошкової металургії сплавів з алюмінію. Причину високої міцності таких матеріалів пояснити в той час не могли. Ірманн і Цеерледер продовжили цю роботу і запатентували в 1948 р матеріал із спеченого алюмінієвого порошку (САП.)
Отримання алюмінієвого порошку, використовуваного для виробництва матеріалу із САП, проходить наступні основні стадії:
розпорошення (пульверизації) розплаву алюмінію,
розмел і комкование в кульовий млині.
Зародження властивостей майбутнього матеріалу САП, отриманого з пульверізато, відбувається при окисленні частинок в процесі розпилення. Аналогічно зародження властивостей матеріалу САП, отриманого з порошку після розуміли пульверізато, визначається окисленням свіжих поверхонь твердого алюмінію в атмосфері, наведеної в кульовий млині. Кожна нова окислена поверхня з окисної плівкою товщиною 3-5 нм (30-50 А) разом з ділянкою алюмінієвої матриці, на якому вона?? бразовалась - це вже свого роду елемент, з яких складається компактний матеріал САП системи А1-А120з. Тонка плівка окису алюмінію, що покриває частинки пульверізато, або утворилася після розуміли в компактному матеріалі САП, після всіх деформаційних руйнувань грає роль дисперсної зміцнюючої фази [12 - 18].
Отримання напівфабрикатів з алюмінієвого порошку підпорядковується загальній схемі, прийнятій в порошкової металургії: брикетування, спікання або гаряча подпрессовка, далі прокатка або пресування. У процесі брикетування та пресування окисні плівки дробляться, ділянки алюмінієвої матриці, вільні від окисних плівок, поряд з розвиваються процесом схоплювання при брикетуванні упрочняют свої зв'язки за рахунок дифузійних процесів при спіканні, гарячої подпрессовка і пресуванні. Отримані в процесі гарячої деформації напівфабрикати являють собою спечену алюмінієву матрицю з відносно рівномірним розподілом дисперсних частинок окису алюмінію, зміст якої може мінятися від 1 до 18-20% (за об'ємом).
Однак дисперсійно тверднучі алюмінієві сплави мають високі механічні властивості при температурах, що не перевищують 200-250 ° С. Процес коагуляції зміцнюючих фаз в алюмінієвих сплавах при температурах, що перевищують оптимальну температуру їх старіння, різко знижує механічні властивості. У той же час матеріал САП містить як упрочняющей фази дисперсну окис алюмінію, яка практично не розчиняється в алюмінієвій матриці і не коагулює. Внаслідок високої термічної стабільності дисперсної окису алюмінію в САП, міцнісні властивості його при температурах 400-500 ° С істотно вище міцності старіючих алюмінієвих сплавів ВД - 17 і Д - 20.
Перспективність матеріалу САП визначається його порівняно високими значеннями тривалої міцності і втоми при температурах до 482 ° С.
Гетіел відзначав наступні основні достоїнства матеріалу САП:
Можливість отримання з чистого алюмінію поверхнево окисленого порошку шляхом розпилення з подальшим помелом в кульовий млині.
Висока пластичність металевої основи, внаслідок чого велика зміст другої тендітної фази не викликає загального охрупчивания матеріалу.
Специфічні фізичні і механічні властивості як невелика щільність, низький коефіцієнт термічного розширення, висока тепло- і електропровідність, високий опір корозії і стирання, висока жароміцність і термічна стабільність (повернення механічних властивостей до вихідного стану спостерігається після тривалого нагріву до 500 ° С).
Щільне прилягання окисної плівки до металу.
Термічна стійкість окисної фази при температурах експлуатації алюмінієвих сплавів.
З загального аналізу літературних даних видно, що кінцеві міцнісні властивості матеріалу САП залежать від фізико-хімічного стану окису алюмінію, що формується на вихідному алюмінієвого порошку, та її взаємодії з алюмінієвою матрицею. Кількість окису алюмінію знаходиться в прямій залежності від питомої поверхні частинок, що в свою чергу визначається часом помелу пульверізато в кульовий млині. Тонкість помелу тягне за собою збільшення питомої поверхні і кількості окису алюмінію в процесі розмелювання.
Зі збільшенням вмісту окису алюмінію механічні властивості матеріалу САП при кімнатній і підвищених температурах ростуть.
