使用衝擊加載製造粉末金屬部件的方法
2023-04-27 11:10:01
專利名稱：：使用衝擊加載製造粉末金屬部件的方法
技術領域：
：本發明總的涉及使用粉末冶金來產生增強的鈦基結構，更具體地，涉及製造用於汽車及其他運輸工具應用的鈦合金金屬基體複合材料基構件。
背景技術：
：粉末冶金(PM)是汽車、輪船、飛機的構件製造中使用的重要工藝。PM典型地包括將金屬粉末與合金材料混合，其可被壓成近終形狀，然後在受控制的氣氛下燒結以形成永久冶金結合。名稱為《METHODOFMAKINGTITANIUMALLOYBASEDANDTiBREINFORCEDCOMPOSITEPARTSBYPOWDERMETALLURGYPROCESS》的在先美國專利申請No.11/955,673(此後稱為'673申請)公開了一種製造PM鈦瓷複合材料部件(例如發動機連杆)的方法，該方法包括通過將鈦合金基體材料與陶瓷基增強材料混合以形成混合物，壓制該混合物，燒結該壓制好的混合物並閉模鍛造或相變緻密化，所述'673申請全部為本發明的申請人所擁有並因此通過引用將其併入。因為鈦合金具有所需的結構特性，例如高的比強度和優良的耐腐蝕性，所以它們尤其適合於汽車應用，該應用包括發動機中的閥、座圈、閥彈簧、連杆，以及車體及底盤中的傳動系及半軸、螺栓及緊固件、螺旋懸架彈簧及排氣系統。增強體(例如顆粒增強體)可用於增進它們的結構特性，例如彈性模量(剛性的量度)、耐磨性和耐熱性。二硼化鈦(TiB2)顆粒通常用作這種顆粒增強體，PM是一種用節約成本的方式以TiB2實現顆粒增強的方法，但是也可使用其他陶資增強材料，例如碳化鈦(TiC)或氮化鈦(TiN)。然而，需要更高密度的鈦基MMC構件。還需要以更短的工藝周期時間和更低的成本得到這種提高密度的構件。
發明內容這些需要由本發明滿足，其中公開了結合下面討論的特徵的方法與裝置。根據本發明的第一方面，公開了製造粉末金屬構件的方法，在一種形式中，部件由Ti-6Al-4V/TiBMMC通過粉末冶金製造，並且在更具體的形式中，部件通過沖擊加載壓制。除了更短的工藝時間和更低的成本以外，衝擊加載粉末壓制(相比於傳統的壓制方法)不限於小尺寸應用。而且，在壓塊中可保持原始粉末特性，合金可由獨特成分產生，可製造非化學計量成分和非平衡結構。而且，形成的部件密度接近理論密度，經常超過99%。除了上述混合、壓制和燒結操作以外，可採取其他可選步驟。構件可為由鈦合金基體與分散在基體內的TiB2增強顆粒製造的複合材料。TiB2與元素鈦在燒結過程中反應以產生TiB(如製造好的MMC中的增強顆粒)，其在鈦合金中僅為熱力學穩定的。燒結包括將材料加熱至稍低於其熔點的溫度，使得混合物中的前驅體材料的相異顆粒通過固態擴散而相互附著。燒結可優選地在受控制的氣氛中進行以避免氧化及相關汙染。儘管本領域的技術人員將認識到可使用多種鈦基體，但是某些合金顯示了尤其適合於結構構件，例如那些在航空航天和汽車應用中遇到的構件。這些包括P鈦、oc-2鈦、y鈦及其組合。可用於本發明的P鈥的例子包括具有大約6wt。/。鋁和大約4wt。/。釩的鈥(即，本文中稱為Ti-6A1-4V或要不然稱為Ti6-4)，以及具有大約6wt。/o鋁，大約2wt。/o錫，大約4wt。/。鋯和大約2wt。/。鉬的鈦(即，Ti6-2-4-2)。本發明人發現Ti-6A1-4V基於相對豐度，化學相容性和處理便利性在複合材料增強的汽車構件的製造中是特別有用。而且，TiB2為Ti-6A1-4V基複合材料的尤其可相容的增強體。在另一個選擇中，構件是在飛機、輪船、汽車及相關內燃機中使用的連杆。在本文中，術語"汽車"意圖指代不僅轎車，而是卡車、摩託車、公共汽車及相關運輸車輛模式。在發動機相關應用中，高機械加載和高溫同時存在。汽車構件的其他例子(其中本方法和鈦基MMC可發現有益應用)包括岡、座圈、閥彈簧、螺栓、緊固件、螺旋懸架彈簧及排氣系統。在另一個選擇中，將一種或多種混合物放入才莫具包括可選擇地將混合物的一种放入模具內的第一區域，同時可選擇地將混合物的另一种放入模具內的第二區域。以此方式，當混合物被壓制時，對應於第一區域的構件部分幾乎全部由第一種混合物製成，而對應於第二區域的構件部分幾乎全部由第二種混合物製成，其中將被理解的是，將兩個相異區域橋接到一起的區域通常對應於將毗鄰區域的混合物混合而成的過渡區域。在另一個選擇中，衝擊加載源從機械(例如，壓縮的彈簧)、電液壓、電磁、壓電和爆炸裝置構成的組中選擇。更具體地，爆炸裝置從爆炸衝擊加載和電子槍沖擊加載構成的組中選擇。在另一個選擇中，可在構件上進行燒結後加工。根據本發明的另一個方面，公開了製造鈦基MMC構件的方法。該方法包括在模具內限定多個區域，布置鈦合金基基體與鈦基陶瓷增強體的多於一種混合物，使得每種混合物與其他混合物相比具有不同的基體與增強體的比；將第一種混合物放入第一區域；將第二種混合物放入第二區域；在模具中通過沖擊加載壓制各種混合物；從模具中移走構件並燒結該構件。在該方法中，模具大體上以構件的形式定形。在本文中，術語"大體上"指的是元件或特徵的布置，其在理論上被期望呈現準確的一致性或行為，而在實踐中執行時有稍許的不準確。這樣，該術語表示這樣一個程度，數量值、測量值或其他相關表示值可以該程度從規定的基準值改變而不會導致所討論的目標物基本功能的變化。衝擊加載以如下方式作用，壓實時，對應於第一區域的構件部分大體上包含第一種混合物，而對應於第二區域的構件部分大體上包含笫二種混合物。可選地，基體可為P鈦、oc-2鈦、y鈥及其組合中的一種。同樣地，增強體包括陶瓷，在具體情況下其為TiB2。在另一個選擇中，在構件上進行燒結後操作，例如加工。在該方法的具體形式中，被製造的構件為連杆。在更詳細的形式中，多種混合物的第一種包含比第二種混合物更低的增強相濃度。而且，對應於第一種混合物的連杆部分比對應於第二種混合物的連杆部分具有更低的結構或加載要求。這種結構或加載要求的例子包括強度、硬度及材料或構件承載能力的相關度量。根據本發明的另一個方面，公開了製造用於內燃機的鈦基MMC連杆的方法。該方法包括將鈦合金基基體與鈦基陶資增強體組合成多種混合物，使得每種混合物與其他混合物相比具有不同的基體與增強體的比。該方法進一步包括將第一種混合物放入連杆模具的第一區域；將第二混合物放入連杆模具的第二區域；在連杆模具中通過衝擊加載壓制混合物；從模具中移走連杆並燒結壓制好的多種混合物，以此方式來形成連杆。可選地，連杆大體上包括Ti-6Al-4V/TiB2MMC。在另一個選擇中，衝擊加載通過壓實元件(例如，活塞)響應於衝擊源的移動而完成，所述衝擊源從壓縮的彈簧、電液壓裝置、電磁裝置、壓電裝置和爆炸裝置及電子槍構成的組中選擇。優選地，壓實操作在小於l秒的時間內在高度和高壓衝擊波下發生，更具體地為幾分之一秒，更具體地為小於IO微秒。本發明的下列詳細描述在結合附圖閱讀時將最好地被理解，其中相同的結構以相同的附圖標記指示，附圖中圖1示出了根據本發明的一個方面生產鈦基MMC構件的工藝步驟流程圖2示出了用於產生根據本發明的一個方面的衝擊加載的沖擊波生成裝置；圖3示出了根據本發明的一個方面製造的連杆，包括各個分立區域，其中可放置不同TiB2濃度水平；以及圖4A至4F示出了不同量TiB2添加物對Ti-6Al-4V/TiBMMC微觀結構的影響。具體實施例方式首先參照圖l，示出了根據本發明的一個方面生產鈦基MMC構件的工藝步驟流程圖。該工藝包括各種成分粉末IOA、IOB到ION(其對應於製成MMC所需的材料數量)的混合10。例如，如果Ti-6Al-4V是主要的基體材料，成分粉末10A到ION可包括單獨的鈦、氫化鈦、鋁釩、TiB2及其他粉末。本領域的技術人員將認識到額外的成分(例如粘合料、潤滑劑等)還可被包括到由混合10產生的混合物中，儘管這種粘合料和潤滑劑不是必須的。混合10之後可為研磨和活化步驟20,接下來通過衝擊加載30進行閉模壓實，然後燒結40以產生製成的部件。在燒結過程中，有利的是保持真空(例如，在2至8小時的時段內保持大約l(T3Pa，更具體的時間範圍是3至6小時)從而得到99%及以上的理論密度。本領域的技術人員將理解的是，更長的燒結時間可進一步改善燒結後的密度。還可採用額外的燒結後步驟，包括加工50。這種加工50及相關操作的多個例子是可行的，包括去毛刺、表面加壓噴丸、復壓等。另外，可採用抗氧化步驟，例如通過在燒結之後使用熱鍛的情況下添加像A1203、Si02和8203這樣的氧化物或相關的塗層。接下來參照圖2，示出了以衝擊波壓實裝置300實現衝擊加載(還稱作衝擊壓制或衝擊加載撞擊)的代表性方式。沖擊波可由電液壓、電磁、壓電和爆炸裝置產生。沖擊波的電液壓引發比電磁和壓電變體產生更高能量通量密度。爆炸引發包括爆炸衝擊加載和電子槍衝擊加載；在前者中使用高能炸藥，例如三硝基曱苯(TNT),而在後者中，由於薄金屬箔爆炸或蒸發，導致薄的介電飛行件向粉末組件加速。電子槍使用最初存儲在電容器組中的能量以通過歐姆放電使在摺疊的傳輸線薄層上的薄金屬(例如鋁)箔加熱和爆炸、或蒸發。衝擊加載用於由前驅體粉末產生緻密固體。除了上述Ti-6A1-4V金屬粉末和TiB2陶資粉末以外，衝擊加載可用於壓實聚合物粉末或以上粉末的組合。在引發沖擊波之前通常處於室溫的粉末被移動經過封裝好的粉末的衝擊前沿壓實。在非常短時間內的高速和高壓沖擊波下，產生了高應變率變形，其趨於使材料由於局部產生的大量熱而塑性變形。因為可能沒有足夠的時間通過熱傳遞而耗散熱量，該熱量由於絕熱效果甚至可局部地熔化顆粒表面。在衝擊加載中，沖擊波可用於在高壓下和非常短的時間內(例如，大約幾微秒)產生高速撞擊(幾米到幾百米每秒)。不像傳統的PM方式，其不需要粘合料。這樣，衝擊加載具有增加生坯部件密度的益處(例如，至99%或更高)。因為平面衝擊波能夠提供受控制的波並提供伴隨的在被壓實的部件內的最大且均勻的壓實，所以它們是優選的。爆炸物在組件的頂部由引爆物引爆，這導致衝擊波沿著粉末的長度往下沖。通過引爆爆炸物產生的衝擊前沿將封裝好的粉末壓製成固體形式。由衝擊前沿施加的壓力一般比被壓制粉末的剪切應力大幾倍。這由於材料的塑性流動和空位的塌陷導致了粉末的塑性變形和壓塊的緻密化。由衝擊前沿引起的顆粒與顆粒之間的摩擦、變形的熱量以及單個顆粒的高速撞擊導致鄰近顆粒間的結合。具有高密度的壓塊(接近理論密度)可使用爆炸壓制方法製造。爆炸粉末壓制的優點(相比於傳統的壓制方法)包括該工藝不限於小尺寸應用，在壓塊中可保持原始粉末特性，合金可由獨特成分產生，可製造非化學計量成分和非平衡結構，密度接近理論密度。壓實裝置300包括衝擊外殼310,其中壓實元件(當前以活塞320的形式示出，但是能夠存在其他形式)在外殼310中形成的室330內上下往復運動。上部才莫子340A和下部沖莫子340B具有相配合的形狀，使得當模子340A和340B相互接合時，包含粉末IOA、10B……10N的一種或多種的混合物被壓實成由相配合的模子340A和340B所指定的形狀。如上所述，爆炸粉末壓制(或其他衝擊加載方式的一種)可用於給予活塞320足夠的能量以迫使模子340A和340B之間存有的粉末混合物被壓緊。具有幾種方法來產生衝擊波以推動活塞320和上部才莫子340A(它們可一起形成為一個組件)來撞擊置於模子340A和340B之間的壓制形狀中的粉末IOA、10B……ION。首先是通過彈簧-活塞式槍(未示出)，其中通過釋放槍中的被壓縮的成巻帶鋼，活塞320被向前推動。這僅發生在遠小於一秒的時間內，在該,殳時間期間，由活塞320和上部模子340A組成的組件之間的空氣在壓縮過程中經受了到幾百度的絕熱加熱。粉末由移動經過封裝好的粉末的衝擊前沿壓實。在非常短時間內的高速和高壓衝擊波下，材料趨於由於局部產生的大量熱而塑性變形。因為可能沒有足夠的時間通過熱傳遞而耗散熱量，該熱量由於絕熱效果甚至可局部地熔化粉末材料。粉末的塑性變形由高應變率變形引起，並且甚至可在陶瓷材料中發生。衝擊波在高壓下和非常短的時間內產生高速撞擊(10-1000m/s)。產生撞擊的其他方法包括電液壓、電磁、和壓電方法，如上所述。通過引爆爆炸物產生的衝擊前沿將封裝好的粉末壓製成固體形式，由衝擊前沿施加的壓力一般比被壓制粉末的剪切應力大幾倍。這還導致了粉末的塑性變形和壓實的緻密化，其在當前情況下是由於材料的流動和空位的塌陷。顆粒與顆粒之間的摩擦、變形的熱量以及由衝擊前沿引起的單個顆粒的高速撞擊導致鄰近顆粒間的結合。具有接近理論最高密度的壓塊可使用爆炸壓制方法製造。在粉末和爆炸物之間一般具有金屬層，該層(其為犧牲的)可為由鋼或其他金屬製造的板。在另一種形式中，取決於部件幾何形狀，其可為模子的一部分。整個衝擊加載工藝使用一個沖程、一個模子並產生一個或多個部件。然而，使用除了爆炸沖擊加載以外的方法，多個衝程也是可以的。一旦構件經過了衝擊加載，該構件可被燒結以進一步改善其密度和強度。對於具有10wt%TiB2的Ti-6A1-4V基的連杆，部件以2至5攝氏度/分鐘的速率在1200至1450攝氏度的溫度範圍內被加熱2至8小時。這樣，平均燒結溫度為大約1300攝氏度，典型的燒結時間為大約3小時。典型的燒結真空度在10—3帕斯卡範圍內。更長的燒結時間可顯著地改善燒結後的密度。在燒結過程中，擴散導致成分梯度的微觀結構在兩個不同的TiB2成分區域之間形成。與粉末冶金處理的其他形式相似，可使用冷卻方案，其中燒結後和壓制後的構件被冷卻多個小時。接下來參照圖3,示出了根據本發明製造的連杆100。該杆100在汽車發動機中使用，作為活塞和曲軸(都沒有示出)之間的連接元件來將曲軸的旋轉運動變換為活塞的線性往復運動。連杆100的頂部110包括在其中具有軸頸或軸承區域117的增大端部115，該軸頸或軸承區域117容納活塞銷襯套(未示出)，而底部120包括在其中具有軸頸或軸承區域127的更大的增大端部125,該軸頸或軸承區域127容納曲軸軸承(未示出)。螺栓128或相關緊固件將軸承蓋129固定到增大端部125,該增大端部125可包括小口(未示出)以允許才幾油或相關增壓潤滑劑流到活塞。頸部區域130在端部115和125之間延伸，將二者連接在一起成大體上的整體構造。連杆IOO經受極大的拉、壓和彎曲應力，因此對其機械性能和加工性有特殊要求。頸部區域130應具有非常高的硬度、受拉和受壓屈服強度，以及耐疲勞性以確保高性能和耐久度，而各自外殼端部115和125內的區域117和127需要精確加工。為了滿足這些種種要求，增強TiB2的濃度可適應連杆100內的具體區域。尤其地，頸部區域130、和底部區域120的至少非軸頸部分可由較高濃度的增強相材料製造，例如，10wt。/。TiB2顆粒增強體。這些區域在通常僅涉及最小加工的同時要求較高的硬度。這樣，它們為由更大濃度TiB2顆粒產生的更堅固、更硬的MMC的良好候選區域。與蓋129相關的部分雖然由較低TiB2顆粒濃度製造，但是其可採用犧牲金屬杆從而在其中形成螺栓孔。犧牲(金屬或非金屬)心軸可用於製造所需的孔。頂部外殼端部115的軸頸或軸承區域117和底部外殼125的軸頸或軸承區域127可由較低增強相材料濃度製造，例如，5wt。/。至7wt。/。之間的TiB2顆粒增強體。典型地，軸頸或軸承需要大量的加工，且MMC中的較低TiB2含量使其更容易加工，導致了更低的加工成本，加工生產率及相關工具壽命^^提高。將具有不同TiB2成分的混合後的粉末向不同的模子區域填充可通過多個步驟實現。在這種方式中，當各獨立區域(例如區域117、127和130)被填充粉末時，其他區域被擋住。以這種方法，具體構件內的不同區域可具有放置的不同水平的增強體來提供定製的(tailored)特性。在填充之後，閉才莫壓制可在室溫下進行以製造壓制好的生坯(即，燒結前)部件。通過在分立構件位置放置特定TiB2濃度使這種定製設計成為可能，所述定製設計可為連杆100的機械特性和加工性能的優化提供更大的靈活性。在將製造連杆100的模具、模子或相關工具的設置中，因為各區域117、127和130與連杆10的其他部分相比採用了不同濃度的增強顆粒，所以它們可分別地填充顆粒/基體混合物。在構件製造過程中，各過渡區域將在這些具有不同顆粒濃度的分立區域之間形成；這些區域可具有梯度成分微觀結構和梯度機械特性。用於製造金屬基體成分(MMC)前驅體粉末(例如Ti-6A1-4V)的鈦粉末的典型尺寸可在2至150微米的範圍內，其比傳統的粉末金屬壓制中的尺寸範圍要寬很多。典型的TiB2顆粒尺寸和Al-V母合金粉末都在5至75微米的範圍內。本領域的技術人員將認識到有幾種產生這種粉末的可行方法。例如，鈦粉末可由已知的氪化物脫氫工藝製造。接下來參照圖4A至4F,示出了具有0、3、7、10、15、20wt%TiB2增強相的Ti-6Al-4V/TiB2MMC燒結後的微觀結構。如可見的，微觀結構中的晶粒尺寸隨著TiB2含量的增加而變小。增強相TiB(其中TiB2變成合金中的TiB相)的增加和晶粒尺寸的變小解釋為抗拉強度和屈服強度以及硬度增加的原因。如下表所示，延伸率隨著TiB2含量的增加而減小。種類極限抗拉強度MPa0.2屈服強度MPa延伸率%楊氏模量GPaTi-6AI-4V1047-11321019-10卯10-1695-108Ti-6AI-4V+3wt.%TiB21180-12301080-112011-13118-129tableseeoriginaldocumentpage13TiB2為Ti-6A1-4V鈦合金的優良的增強體。這樣，相比於非增強的Ti-6A1-4V合金，Ti-6A1-4VMMC具有更高的強度和彈性模量。例如，增強的Ti-6A1-4V合金的彈性模量超過140GPa，並且與平均彈性模量為100GPa的非增強的Ti-6A1-4V相比，增強的Ti-6A1-4V合金的彈性才莫量可達155GPa以上。增強的Ti-6A1-4V的極限抗拉強度超過1350MPa(平均為1450MPa),顯著地大於非增強的Ti-6A1-4V的平均極限抗拉強度1100MPa。相比於非增強的Ti-6A1-4V的0.2%屈服強度(平均為1050MPa),增強的Ti-6A1-4V的0.2%屈服強度超過1250MPa(平均為1300MPa)。增強的Ti-6A1-4V的洛氏硬度高於43。儘管為了說明本發明的目的示出了某些代表性的實施例和細節，但是對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不脫離在所附權利要求中限定的本發明範圍的情況下，可製造出各種變化。權利要求1.一種製造鈦基金屬基體複合材料構件的方法，所述方法包括將鈦合金基基體與鈦基陶瓷增強體組合以形成至少一種混合物；將所述至少一種混合物放入模具；通過衝擊加載壓制所述至少一種混合物；以及燒結所述壓制的至少一種混合物。2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述鈦合金基基體大體上包括Ti-6A1-4V,所述陶資增強體大體上包括TiB2。3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述構件為汽車構件。4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述汽車構件為發動機構件。5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述發動機構件為連杆。6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述至少一種混合物包括至少第一種混合物和第二種混合物，所述第一種混合物包括第一濃度的所述鈦基陶資增強體，所述第二種混合物包括與所述第一種混合物不同的第二濃度的所述鈦基陶瓷增強體。7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述將所述至少一種混合物放入模具包括可選擇地將所述第一和第二種混合物中的一种放入所述模具內的第一區域；可選擇地將所述第一和第二種混合物中的另一种放入所述模具內的第二區域，使得當進行所述壓制時，對應於所述第一區域的所述構件的部分大體上包括所述第一和第二種混合物中的一種，而對應於所述第二區域的所述構件的部分大體上包括所述第一和第二種混合物中的另一種。8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述衝擊加載源從壓縮的彈簧、電液壓、電磁、壓電和爆炸裝置構成的組中選擇。9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述爆炸裝置從爆炸衝擊加載和電子槍衝擊加載構成的組中選擇。10.根據權利要求1所述的方法，進一步包括在所述構件上進行燒結後加工。11.一種製造鈦基金屬基體複合材料構件的方法，所述方法包括在模具內限定多個區域，所述模具大體上以所述構件的形式成形；布置包括鈦合金基基體與鈦基陶資增強體的多種混合物，所述多種混合物的每種被配置成包括不同於其他混合物的基體與增強體的比；將所述多種混合物的第一种放入所述多個區域的第一個；將所述多種混合物的第二种放入所述多個區域的第二個；在所述模具中通過衝擊加載壓制所述多種混合物，使得當進行所述壓制時，對應於所述第一區域的所述構件的部分大體上包括所述第一種混合物，而對應於所述第二區域的所述構件的部分大體上包括所述第二種混合物；從所述^t具中移走所述構件；以及燒結所述構件。12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述基體從P鈦、oc-2鈦、Y鈦及其組合構成的組中選擇，且所述增強體包括陶資。13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述陶t;包括TiB2。14.根據權利要求11所述的方法，進一步包括在所述構件上進行燒結後操作。15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述燒結後操作包括力口工。16.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述構件包括連杆，而且其中，所述多種混合物的所述第一種與所述第二種混合物相比包括較低濃度的增強相，所述多種混合物的所述第一种放入的所述連杆的部分與所述多種混合物的所述第二种放入的所述連杆的部分相比具有強度和硬度的至少一個的較低的要求。17.—種製造用於內燃機的鈦基金屬基體複合材料連杆的方法，所述方法包括將鈦合金基基體與鈦基陶瓷增強體組合成多種混合物，使得所述多種混合物的每種與其他混合物相比包括不同的基體與增強體的比；將所述多種混合物的第一种放入連杆模具的第一區域；將所述多種混合物的第二种放入所述連杆模具的第二區域；在所述連杆模具中通過衝擊加載壓制所述多種混合物；從所述模具中移走所述連杆；以及燒結所述壓制的多種混合物。18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述連杆大體上包括Ti-6Al-4V/TiB2金屬基體複合材料。19.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述衝擊加載通過壓實元件響應於衝擊源的移動而完成，所述衝擊源從壓縮的彈簧、電液壓裝置、電磁裝置、壓電裝置和爆炸裝置及電子槍構成的組中選擇。20.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述壓制在小於1秒的時間內發生。全文摘要本發明涉及使用衝擊加載製造粉末金屬部件的方法。公開了一種製備鈦基金屬基體複合材料構件的方法。該方法包括將鈦合金基基體與鈦基陶瓷增強體組合以形成一種或多種混合物；將一種或多種混合物放入模具；通過衝擊加載壓制一種或多種混合物；燒結壓制好的一種或多種混合物。在一種形式中，各種混合物可包括不同水平的增強體濃度。以此方式，由本方法產生的構件的不同部分可由製造好的構件的其他部分的不同混合物製成，由此有利於定製的機械特性或相關結構特性。文檔編號B22F3/16GK101637822SQ200910159698公開日2010年2月3日申請日期2009年7月31日優先權日2008年7月31日發明者Y·王申請人:通用汽車環球科技運作公司