Powder metallurgy processing of 2xxx and 7xxx series aluminium alloys

Abstract

Aluminium powder metallurgy (APM) is an advanced metal forming technology frequently employed to fabricate complex structural components in a near net shape fashion. Exhibiting nearly 100% material utilisation, APM continues to rise in popularity. Recent research initiatives in this field have emphasised the development and processing of advanced 2xxx and 7xxx series alloys. In particular, APM equivalents to wrought 7075 and 2024 have been sought. An overview of work completed in this area is presented. Data on the various production stages (powder compaction, sintering, forging and heat treatment) as well as the microstructure and mechanical properties of the finished products are included. Data confirmed that both alloys were highly responsive to sintering and hot upset forging. The forging behaviour of these alloys was akin to that observed for traditional wrought systems while the yield strengths of the hot worked APM systems were superior to those of wrought materials tested.La métallurgie des poudres d’aluminium (APM) est une technologie avancée de façonnage sans enlèvement de copeaux du métal, employée fréquemment dans la fabrication des composantes structurelles complexes de haute précision. Exhibant une utilisation du matériau de près de 100%, l’APM est de plus en plus populaire. Des initiatives récentes de recherche dans ce domaine ont mis l’accent sur le développement et le traitement des alliages avancés des séries 2XXX et 7XXX. En particulier, on a recherché les équivalents APM du 7075 et du 2024 de corroyage. On présente une revue du travail complété dans ce domaine. On inclut des donnés sur les diverses étapes de production (compaction de la poudre, frittage, forgeage et traitement thermique) ainsi que sur la microstructure et les propriétés mécaniques des produits finis. Les données ont confirmé que les deux alliages étaient hautement sensibles au frittage et au forgeage par refoulement à chaud. Le comportement de forgeage de ces alliages était apparenté au comportement observé pour les systèmes corroyés traditionnels alors que les limites d’élasticité des systèmes APM travaillés à chaud étaient supérieures à celles des matériaux corroyés évalués.