铍铝合金的生产

自70年代洛克公司使用粉未冶金法生产铍铝合金以来,采用该工艺生产铝铍合金已成惯例。除了一些小的改进以外,基本流程保持不变。先用惰性气体雾化法制取预合金粉,而后制成3～5μm的枝晶状粉粒,该尺寸对终产品的强度是至关重要的。粉末经冷等静压压至理论密度的约80%,再热等静压成形,后经挤压进一步提。挤压成的棒材可直接加工成部件,或切割后轧制成板材,其大尺寸可达107cm×107cm。制板时挤压棒应包复在钢套或铜套中,挤压温度通常为370～510℃。布拉什·威尔曼的AlBeMet®条材可以生产厚度小于25cm以下,可轧成107cm2的板材。板材具有重要的各向同性特性。用挤压工艺生产的挤压件直径可达Υ25cm,因而挤压工艺使该合金获得广泛应用变得经济可行。例如,经挤压的AlBe型材被加工成计算机硬盘驱动臂,超过100万个类似的部件也用棒材挤压而成。此外,方程式赛车的制动器扳手目前均用挤压法制成。

为降低成本,可采用净形或近净形生产工艺。熔模制造已被认为是一种能生产近净形部件的方法。该法直到近才被用于制造AlBe合金部件。AlBe910铸造合金是Al-Be熔模合金家族中的首批产品。AlBe910铸造合金的技术特性主要包括:

0.2%的屈服强度和3%拉伸强度。典型的轴承箱铸件直径为71cm,高15cm,腹壁厚9mm,重4.9kg。布拉什·威尔曼还了几种熔模铸造铍铝合金的方法,可以生产商业成本可行的的复杂部件。AlBeMet.合金已被收入铍铝合金的AlBeCast合金族用于熔模铸造。该族合金的种,AlBeCast.IC910含62%的铍和38%的铝。AlBeCast.IC910合金正在通过美国研究项目机构(DARPA)的评价,以用于汽轮机活动叶片。

合金铸件可以用和标准铝铸件相同方法进行制造、加工和涂敷,以减少终部件的成本。铸件也可通过复制(RP)技术制作,用作连接件。
铍铝合金固有的特性决定了其以铸件形式应用的困难。铍和铝之间非常有限的相互可溶解性使得这两种材料在固溶体中独立存在。铍铝合金有着宽的凝固温度范围,约从550℃开始,这就引起了金属液需要不断补充的问题。这也导致了终产品出现收缩缺陷和孔隙。铍熔化需要非常高的温度,这也意味着铍铝合金有与制作坩埚及模具的大多数难熔材料反应的倾向。