高强度石墨模具在 Ti-22Al-25Nb 合金热压烧结过程中充当主要结构和热界面。它们具有双重作用：作为刚性容器来确定合金的形状，并作为传递介质将液压传递给粉末体。
这些模具的核心价值在于它们能够同时承受极端条件——具体来说是 1100°C 的温度和 35 MPa 的压力——而不会变形。这种稳定性可以实现合金的精确致密化，同时确保整个坯料的均匀热分布。
机械作用：容纳和力传递
烧结 Ti-22Al-25Nb 的主要挑战是将松散的粉末转化为致密的固体坯料。石墨模具是实现这种物理转变的工具。
确定部件几何形状
最基本地说，模具充当容器。它在烧结发生之前，将预合金粉末保持在特定的配置中，从而确定“生坯”（压缩后的粉末块）的尺寸。
传递液压
模具是机械与材料之间的桥梁。它必须有效地将液压系统施加的机械力直接传递到内部粉末体。
承受高压致密化
对于 Ti-22Al-25Nb 合金，此过程需要约 35 MPa 的压力。所使用的石墨必须是“高强度”的，以确保该力施加到粉末上进行致密化，而不是浪费在使模具壁变形或破裂上。
热作用：确保材料一致性
除了机械支撑外，模具在烧结过程的热力学过程中也起着积极作用。
促进均匀热分布
石墨具有优异的导热性。当系统加热时，模具可确保热量均匀分布在粉末压坯的表面。
均化坯料
这种均匀的热传递对材料质量至关重要。它可以防止合金内部出现温度梯度（过热或过冷区域）。
实现一致的密度
通过确保模具内部温度一致，该过程可以得到密度均匀的坯料。这种微观结构的一致性对于最终 Ti-22Al-25Nb 部件的机械性能至关重要。
理解操作权衡
虽然高强度石墨是首选材料，但它是根据必须仔细管理的特定操作限制来选择的。
高强度规格的必要性
此应用不能使用标准石墨。该材料必须具有特定的高温强度特性，才能在 1100°C 下抵抗变形。如果石墨等级不足，模具将在 35 MPa 的载荷下鼓胀，导致最终零件出现尺寸不准确。
热膨胀考虑
虽然主要参考资料侧重于导热性，但重要的是要认识到模具和合金以不同的速率膨胀和收缩。模具材料在加热和冷却循环过程中必须保持结构稳定性而不破裂。
高温结构完整性
操作环境非常恶劣。模具必须在接近材料烧结点时保持其刚性。模具结构完整性的任何失效都会立即导致合金致密化失效。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高 Ti-22Al-25Nb 烧结过程的质量，请根据您的主要目标考虑以下几点：
- 如果您的主要重点是尺寸精度：确保您的石墨模具经过专门额定，能够在 1100°C 下承受超过 35 MPa 的压力，以防止壁变形。
- 如果您的主要重点是微观结构均匀性：优先选择具有经过验证的高导热性的石墨等级，以保证坯料的均匀加热和一致的密度。
此过程的成功不仅取决于合金粉末，还取决于模具在保持惰性和刚性的同时，能够以绝对精确的方式传导热量和力。
摘要表：
| 特性 | 规格/作用 |
|---|---|
| 核心功能 | 双重结构和热界面 |
| 烧结温度 | 高达 1100°C |
| 施加压力 | 约 35 MPa |
| 关键优势 | 密度均匀和尺寸精度 |
| 材料要求 | 高强度石墨，以抵抗变形 |
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