实验室液压机是 S将松散的高熵合金粉末转化为称为“生坯”的粘结、固体形式的主要机制。通过施加高轴向压力，压机将这些粉末压实成特定的几何形状，形成一个半固体物体，该物体足够坚固，可以进行处理和进一步加工。
核心要点 液压机通过利用高压物理变形合金混合物中的延性成分，从而无需化学粘结剂。这通过机械联锁形成一个自支撑结构，确保材料无需引入杂质即可进行烧结。
生坯形成机制
诱导塑性变形
对于高熵合金，压制过程不仅仅是将颗粒推得更近。液压机施加的压力足以引起混合物中延性成分（如铝和钛）的塑性变形。
实现机械联锁
当这些延性颗粒在轴向载荷下变形时，它们会流过并填充在较硬颗粒之间。这会在合金粉末的不同元素之间形成紧密的“机械联锁”。
制造无粘结剂的强度
由于这种联锁机制是物理的，因此无需额外的粘结剂或胶粘剂。所得生坯具有足够的结构完整性，可以通过压机建立的摩擦和接触来保持其形状。
建立结构完整性
确保几何精度
压机将粉末压制成定义的几何形状，通常是圆柱形或颗粒状。这建立了最终产品所需的初始尺寸，并确保样品能正确地放入烧结炉或表征设备中。
促进烧结
通过将颗粒压实，压机减小了晶界处原子之间的距离。这种紧密的接触是有效烧结的关键先决条件，因为它允许在后续加热阶段更容易地发生扩散。
理解权衡
单轴压力限制
虽然对于简单形状有效，但实验室液压机通常从一个方向（单轴）施加压力。这有时会导致密度梯度，即生坯顶部比底部密度更大，可能在烧结过程中导致翘曲。
层压风险
施加过大的压力可能会适得其反。如果压力过快释放捕获的空气或超过材料的极限，可能会导致“帽化”或层压，即生坯出现水平裂缝并分层。
为您的目标做出正确选择
为了确保您的高熵合金获得最高质量的生坯，请考虑您的具体实验需求：
- 如果您的主要重点是材料纯度：依靠更高的压力来变形延性元素（如铝或钛）以实现结合，避免引入可能污染合金的蜡或聚合物粘结剂。
- 如果您的主要重点是处理强度：确保施加的压力足够高，以最大化颗粒接触点，防止生坯在转移到烧结炉时碎裂。
液压机不仅仅是一个成型工具；它是开始热处理之前建立合金基本物理结构的仪器。
总结表：
| 工艺阶段 | 液压机功能 | 关键结果 |
|---|---|---|
| 压实 | 对松散粉末施加高轴向压力 | 形成粘结、固体几何形状 |
| 变形 | 诱导延性元素（例如铝、钛）的塑性流动 | 无需粘结剂即可实现高强度机械联锁 |
| 结构准备 | 最小化晶界处原子之间的距离 | 使生坯为有效热扩散/烧结做好准备 |
| 尺寸控制 | 将粉末限制在精密模具内 | 确保与烧结炉和测试工具兼容 |
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参考文献
- Laura Elena Geambazu, Vasile Dănuț Cojocaru. Microstructural Characterization of Al0.5CrFeNiTi High Entropy Alloy Produced by Powder Metallurgy Route. DOI: 10.3390/ma16217038
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
