CN104690272A - 由至少一种元素金属粉末制造零件的方法 - Google Patents

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CN104690272A CN201410555491.6A CN201410555491A CN104690272A CN 104690272 A CN104690272 A CN 104690272A CN 201410555491 A CN201410555491 A CN 201410555491A CN 104690272 A CN104690272 A CN 104690272A
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马修·D·卡特
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Abstract

本公开的一方面涉及一种由至少一种元素金属粉末制造零件的方法。零件(14)具有近净成形形状、零件体积、以及零件密度。该方法包括提供具有烧结密度(30)的烧结预成型(134)并且使部分(134A)从烧结密度(400)分离。部分(134A)具有超过零件体积的部分体积和不同于零件(14)的近净成形形状的部分形状。该方法还包括在热循环压力下在热循环时间段内使部分(134A)热循环，同时使部分(134A)超塑变形，从而形成具有近净成形形状和零件密度(500)的零件。

Description

由至少一种元素金属粉末制造零件的方法
交叉引用
本申请要求于2013年10月22日提交的未决美国临时专利申请第61/894,205号的权益。
技术领域
本发明涉及由至少一种元素金属粉末制造零件的方法。
背景技术
已知从元素金属粉末制造的零件。然而，该零件的制造昂贵并且耗时。
发明内容
因此，从至少一种元素金属粉末制造零件、旨在解决上述所指出的关注问题的方法具有实用性。
本公开的一种实施例涉及一种从至少一种元素金属粉末制造零件的方法，且该零件具有近净成形形状(near-net shape)、零件体积、以及零件密度。该方法包括提供具有烧结密度的烧结预成型件并且使一部分从烧结预成型件分离。该部分具有超过该零件体积的部分体积和不同于该零件的近净成形形状的部分形状。该方法还包括在热循环压力下在热循环时间段内使该部分热循环(thermal cycling)，同时使该部分超塑变形，从而形成具有近净成形形状和零件密度的零件。
附图说明
一般而言，现将参考未按一定比例绘制的附图来描述本公开的实施例，其中，贯穿几幅示图，类似参考标号指示相同或者相似的零件，其中：
图1是飞机生产和保养方法的流程图；
图2是飞机的框图；
图3是根据本公开的一方面从至少一种元素金属粉末制造零件的方法的流程图；
图4是根据本公开的一方面的用于从至少一种元素金属粉末制造近净成形零件的装置的一种实施例的截面图；
图5是根据本公开的一方面的用于从至少一种元素金属粉末制造近净成形零件的系统的一种实施例的框图；
图6是根据本公开的一方面的近净成形零件的一种实施例的立体图；
图7A是根据本公开的一方面的烧结预成型件的一种实施例的立视图；以及
图7B是图7A中所示的烧结预成型件的一部分从自身分离的烧结预成型件的立视图。
在上述提及的框图中，连接各种元件和/或部件的实线可表示机械耦接(coupling)、电耦接、液力耦接、光学耦接、电磁耦接、以及其他耦接和/或其组合。如在此使用的，“耦接”指直接以及间接相关联。例如，元件A可与元件B直接相关联、或者例如经由零件元件C与元件B间接相关联。还可存在不同于框图中所描述的耦接。连接各种元件和/或部件的虚线(如有)表示类似于由实线所表示的各种元件和/或部件的功能和目的的耦接；然而，有虚线表示的耦接是选择性地设置的，或者由虚线表示的耦接涉及本公开可替代性的或者可选的各个方面。同样，以虚线表示的任何元件和/或部件指示本公开的可替代的或者可选的各个方面。以虚线表示周围环境要素(如有)。
在上述提及的流程图中，框图可表示其各种操作和/或各个部分。而且，连接各个框图的并不意味着其各种操作或者各个部分之间的任何具体顺序或者从属关系。
具体实施方式
在下列描述中，为了彻底理解所提出的构思，规定了无数种具体细节。在没有某些或者全部具体细节的情况下，也可实现所提出的构思。在其他情况下，为了不使所描述的构思变得不必要的模糊，未对非常熟知的工艺进行描述。尽管将结合具体实施例对一些构思进行描述，然而，应当理解的是，这些实施例不旨在受限制。
在图1中所示的保养方法100和图2中所示的飞机102的飞机制造的上下文中描述了本公开的实施例。在预生产过程中，示出性的方法100可包括飞机102的规格和设计104以及材料采购106。在生产过程中，进行飞机的部件和子组件制造108以及系统集成110。之后，飞机102可经过认证和交付112以投入运行114。在为客户提供服务过程中，安排飞机102进行例行维护和保养116(其还可包括改造、重新配置、翻新等)。
通过系统集成商、第三方、和/或运营商(例如，客户)可执行或者完成示出性方法100的各个工艺。为便于描述，系统集成商可包括，但不限于任意数目的飞机制造商和主系统分包商；第三方可包括，但不限于任意数目的承包商、分包商以及供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事企业、服务组织等。
如图2所示，通过示出性方法100所生产的飞机102可包括具有多个高级系统120和内部122的机身118。高级系统120的实施例包括推进系统124、电气系统126、液压系统128、以及环境系统130中的一种或者多种。可包括任意数目的其他系统。尽管示出了航天实施例，然而，可将本公开的原理应用于诸如汽车行业等其他行业。
在制造和保养方法100的任意一个或者多个阶段可采用本公开中所示或者所描述的装置和方法。例如，在飞机102投入运行时，可以类似于生产部件或者子组件的方式装配或者制造对应于部件和子组件制造108的部件或者子组件。此外，例如，通过充分加快飞机102的组装或者降低飞机102的成本，在生产状态108和110过程中可利用装置、方法、或者其组合的一个或者多个方面。同样，例如但不限于在飞机102投入运行时，例如，维护和保养116，可利用一种或者多种装置或者其实现方法、或者其组合。
参考图2和图4，例如，与飞机102相关的零件(诸如，零件14)可利用不同的设备由各种材料制成。在一种实施例中，零件14可至少部分地由钛制成。在另一实施例中，零件14可由钛、铝以及钒的组合制成，更具体地，Ti-6Al-4V。
参考图3，本公开的一种实施例涉及一种从至少一种元素金属粉末制造零件14的方法(见图4)。零件14具有近净成形形状、零件体积、以及零件密度。继续参考图3并且还参考图7A和图7B，该方法包括提供具有烧结密度的烧结预成型件134(图3中的框300)并且使部分134A从烧结预成型件134分离(图3中的框400)。部分134A具有超过零件体积的部分体积和不同于零件14的近净成形形状的部分形状。该方法还包括在热循环压力下在热循环时间段内使部分134A热循环，同时使部分134A超塑变形，从而形成具有近净成形形状和零件密度的零件14(图3中的框500)。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，通过在恒定温度下使冷压预成型件烧结一定的烧结时间段形成烧结预成型件134(见图7A)。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分一方面而言，恒定温度为从约1900华氏度至约2500华氏度。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，烧结时间段为从约2个小时至约20个小时。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，冷压预成型件具有冷压(cold-compacted)密度，并且通过在冷压温度和冷压压力下对至少一种元素金属粉末进行冷压一定的冷压时间段而形成。可以各种方式并且使用不同设备实现冷压。例如，冷压可包括冷等静(isostatic)压。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，冷压密度为与零件14相关的理论上的完全密度的约50％至约85％。如在此使用的，如果零件中没有任何孔，则零件将具有其理论上的完全密度。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，冷压压力为约60000磅/平方英寸。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，冷压压力高于热循环压力。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，烧结密度是与零件14相关的理论上的完全密度的约80％至约99％。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，烧结密度是与零件14相关的理论上的完全密度的约95％至约99.5％。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，零件密度大于烧结密度，并且烧结密度大于冷压密度。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，零件密度是与零件14相关的理论上的完全密度的约99.5％至约100％，烧结密度是理论上的完全密度的约80％至约95％，并且冷压密度是理论全密度的约50％至约85％。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，形成冷压预成型件进一步包括在对至少一种元素金属粉末进行冷压之前研磨至少一种元素金属粉末。可以各种方式并且通过各种装置进行研磨。一方面，研磨可包括碾磨或者以其他方式将至少一种元素金属粉末粉碎成更细小的颗粒，并且在使用多种元素金属粉末的实施例和/或方面，研磨还可包括将多种元素金属粉末混合。一方面，将至少一种元素金属粉末放置到具有内置其中的重球形件的卷筒中。旋转该卷筒移动卷筒内的元件，从而将至少一种元素粉末研磨成更细小的颗粒并且混合该至少一种元素粉末。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该方法还包括在使部分134A变形为近净成形形状之后加工零件14以将近净成形形状改变成净成形形状。可以各种方式对零件14进行加工。例如，零件14可被机械加工、研磨、抛光、切割、冲压、钻孔、或者进行任何其他类型的后加工。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，部分134A(见图7A和图7B)在第一温度与第二温度之间热循环。可以各种不同的速率并且在各种不同的最大温度与最小温度之间发生热循环。就本公开的一方面而言，第一温度可以为约1580华氏度，并且第二温度可以为约1870华氏度。就本公开的另一方面而言，第一温度可以为约1450华氏度，并且第二温度可以为约2000华氏度。
就本公开的可包括人员前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，使部分134A(见图7A和图7B)热循环一定次数的热循环。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，循环次数为约5次至约40次。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的另一方面而言，循环次数为约10次循环至约20次循环。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，热循环时间段小于约一个小时。
如下面更为详细的讨论，就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，每次热循环均致使部分134A的材料发生结晶变化。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，部分134A(见图7A和图7B)在惰性气氛(atmosphere)中热循环。使部分134A在惰性气氛中热循环最大程度地减少氧化。惰性气氛的一种实施例包括氩气氛。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，该至少一种元素金属粉末是钛粉末、铝粉末、以及钒粉末中的至少一种。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，从多种元素金属粉末制成零件14(见图4)。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，多种元素金属粉末包括钛粉末、铝粉末、以及钒粉末中的至少两种。
就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，热循环压力恒定。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，热循环压力为约2000磅/平方英寸。就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，热循环压力可以从约1千磅/平方英寸至约4千磅/平方英寸。
参考图7A和图7B，就本公开的可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的至少一部分的一方面而言，烧结预成型件134具有圆柱形状。就本公开的一方面而言，其可包括任一前述和/或下列实施例和方面的主题的任一部分，烧结预成型件134具有直径600和第一高度604，并且烧结预成型件134的部分134A具有烧结预成型件134的直径600并且具有小于第一高度604的第二高度608。
继续参考图7A和图7B，烧结预成型件134可具有各种形状，诸如，立方形或者圆柱形。优选地，烧结预成型件134成形为可从其尺寸容易计算部分134A的体积。
本公开和描述本公开中所规定的方法的操作的附图不得被解释为必须确定执行各种操作的顺序。更确切地，尽管示出了一种示出性的顺序，然而，应当理解的是，可对各种操作的顺序进行修改(根据需要)。此外，就本公开的某些方面而言，不需要执行本公开中所描述的全部操作。
参考图4和图5，示出了用于根据本公开形成零件14的装置10的一种实施例。如图4所示，装置10包括包含诸如第一共同操作模具和第二共同操作模具等的两个以上模具12的模具组件。模具通常由强度和刚性材料形成并且还由具有远在零件14的加工温度以上的熔点的材料形成。此外，模具12可由具有低热膨胀、高热绝缘、以及低电磁吸收性特征的材料形成。例如，每个模具12均可包括被修整成适用于感应线圈的合适尺寸(如下所述)的多个堆叠式的金属片材，诸如，不锈钢片材或者由合金形成的片材。通常，堆叠式金属片材可被定向成相对于相应的轮廓(contoured)模具表面具有大致垂直关系。例如，每个金属片材均可具有约1/16″至约1/4″的厚度，并且优选地，约0.200″。空气间隙可设置在相邻的堆叠式金属片材之间，以便于冷却模具，诸如，约0.15″的间隙。使用夹钳(未示出)、紧固件(未示出)和/或其他合适的技术可将堆叠式金属片材附接至彼此。可以基于其电和热性能选择堆叠式金属片材，并且堆叠式金属片材可对磁场透明。电绝缘涂层(未示出)可选地可设置在每个堆叠式片材的每个侧边上，从而防止堆叠式金属片材之间的电流的流动。例如，绝缘涂层可以是诸如陶瓷材料等材料。多个热膨胀槽可设置在模具内以便于堆叠式工具装置10的热膨胀和收缩。
模具组件还可包括其上安装模具12的两个或者多个强力背板13。如图4所示，例如，第一和第二模具12可分别安装在第一和第二强力背板13上并且分别由第一和第二强力背板13支撑。强力背板13是诸如金属板等用作机械约束的硬板，从而保持模具12一体并且维持模具12的尺寸精度。通常，如图4中的15所示，模具组件通常还包括致动器，以用于使模具12可控制地向彼此靠近和远离，诸如，通过使模具12朝向彼此移动，从而将预定量的压力施加给零件14。例如，可以采用包括液压筒、气动筒、以及电动筒的各种类型致动器。
如图4中的截面所示，模具12界定内部腔。在通过热压操作形成零件14的实施方式中，诸如，真空热压或者热等静压等，由模具12界定的内部腔可用作其中设置零件14的模具腔。然而，在图4和图5中所描述的实施例中，用于形成零件14的装置10包括延伸穿过模具12的一个或者多个感应线圈16，从而便于选择性地对模具12进行加热。热控制系统可连接至感应线圈。例如，基座可热耦接至每个模具12的感应线圈。每个基座均可以是诸如铁磁材料、钴、铁或者镍等导热材料。每个基座通常可与相应模具的第一轮廓模具表面吻合。
电绝缘和热绝缘涂层17，即，模衬，可设置在模具12的轮廓模具表面上。例如，电绝缘和热绝缘层可以是碳化铝或者碳化硅，更具体地，具有SiC纤维的SiC基质(matrix)。反之，基座(susceptor)可以设置在相应模具的电绝缘和热绝缘层上。
冷却系统可设置在每个模具12内。例如，冷却系统可包括在每个模具12上具有选择性分布的冷却剂管道。冷却剂管道可被适配成将冷却介质释放到相应模具12中。例如，冷却介质可以是液体、气体或者作为薄雾或者浮质应用的气体/液体混合物。
基座18响应由感应加热线圈16产生的电磁能，诸如，振荡电磁场。响应于由感应加热线圈产生的电磁能，基座被加热，其反之对零件14进行加热。与对模具进行加热和冷却的模具的技术相比，由于基座的相对快速加热和冷却，感应加热技术可以可控制的方式更为快速地加热和冷却零件14。例如，一些感应加热技术可比常规高压蒸汽压或者热等静压(HIP)工艺更为快速地加热和冷却零件14约两个数量级。在一种实施方式中，基座由铁磁材料与特殊的材料组分形成，铁磁材料包括铁、镍、铬和/或钴的组合，且特殊材料组分被选择为产生响应于通过感应加热线圈产生的电磁能对基座进行加热的设置温度点。在此方面，基座可被构造成使材料的铁磁相与顺磁相之间存在相变的基座的居里点(Curie point)限定对基座进行感应加热的设置温度点。而且，基座可被构造成使得居里点大于(虽然通常仅略微大于)零件14的相变温度。
还是如图4所示，零件14设置在模具腔内。如上所述，该方法和装置10可形成具有其中零件14的不同部分在不同方向上延伸的理想复杂配置的零件。然而，该方法和装置可形成具有任何理想配置的零件。因此，该方法和装置可形成用于各种应用的零件14。为此，该方法和装置可形成用于航天、汽车、航海、建筑、结构性以及许多其他应用的零件。如图6所示，例如，形成用于将飞机的地板梁连接至机身的连接器板，并且描述了可根据本公开的方法和装置的实施方式形成的复杂配置零件14的一种实施例。
零件14还可由各种材料形成，但是通常由在高温和高压下经历两个固相之间的相变的金属合金形成，即，大于周围环境温度和压力的温度和压力，特别是，比周围环境温度和压力大得多的温度和压力。例如，形成零件14的金属合金可以是钢或者铁合金。然而，在一种实施例中，零件14由钛合金形成，诸如，由6％(重量比)的铝、4％(重量比)的钒、以及90％(重量比)的钛形成的Ti-6-4。在室温下的静态平衡条件下，Ti-6-4包含两个固相，即，定义为α相且在低温下更为稳定的密排六方相和定义为β相且在高温下更为稳定的体心立方相。在室温下的静态平衡条件下，Ti-6-4是具有通过热力学确定每个相的相对量的β相和α相的混合相。随着温度增加，α相在相变温度范围内转变成β相，直至在β相变温度以上的温度下合金变成完全由β相形成。例如，对于Ti-6-4，β相变温度约为1000摄氏度。同样，随着相变范围内温度减少至β相变温度以下，Ti-6-4将从β相逐渐改变至α相。而对于钛合金，在某个温度范围内发生密排六方相至体心立方相的相变，对于纯钛，在单一温度值发生相变，约800华氏度。本公开中参考相变温度范围包括含多个温度的范围以及单一温度值。此外，β相变温度根据合金的精确组分而变化。
由于温度变化，在从α相至β相的相变过程中，伴随着的原子的微结构重新布置针对各个相的晶格参数改变。这些晶格参数的改变导致正体积变化。在对合金进行加热时，体积的微结构变化导致应变速率瞬间增加，反之，能够响应低施加压力发生给定量的变形，或者换言之，在给定压力下发生更大的变形。利用零件14在相变温度范围内或者附近的温度下的相变超塑性的优势，可以在比常规技术更低的压力和温度下将零件14压实。
还是如图4所示，就本公开的一方面而言，用于形成零件14的装置10采用设置在模具腔内以靠近于零件14的至少一侧的静液压介质26。如示出性的实施方式，尽管静液亚介质仅需要靠近于零件14的一侧，然而，静液压介质可包围或者封装零件14以接近零件14的每个尺寸。尽管在插入零件14之前，静液压介质可设置在模具腔内以与零件14进行区分，然而，在将零件14插入模具腔内之前，静液压介质可被涂敷或者以其他方式设置在零件14上，以使零件14携带静液压介质。
静液压介质26被配置为在本公开的实施方式的方法和装置10对零件14进行压实的加工压力和温度下具有相对较高粘度的液体。为此，液体的粘度可以是或者接近于相变温度范围内的工作点。例如，在相变温度范围内的温度下，粘度可以为从约103泊至约106泊。此外，液体整体具有低热容量、对辐射能透明、不导电并且具有相对较高的导热率。为此，静液压介质可以是诸如玻璃等不定形材料。此外，有利地，静液压介质在对零件14进行加工和压实的升高温度下不与零件14反应。
在一种实施方式中，静液压介质26可由两层玻璃形成--第一层靠近预成型件、和位于第一层的与预成型件相反侧的第二层，以使得第二层通过第一层与预成型定距离间隔开。在本实施方式中，第一层通常比第二层更硬，从而减少零件14空间中的玻璃渗透物。
本公开中公开了包括各种部件、特征、以及功能的装置和方法的不同实施例和方面。应当理解的是，本公开中所公开的装置和方法的各种实施例和方面可包括本公开中公开的装置和方法的任何其他实施例和方面的任何部件、特征、以及功能及其任何组合，并且所有这种可能的实施方式旨在落在本公开的实质和范围内。
下面条款A1-A27中提供了根据本公开的可受保护或者不受保护的主题的示出性的非排他性的实施例。
A1.一种从至少一种元素金属粉末制造零件14的方法100，所述零件14具有近净成形形状、零件体积、以及零件密度，所述方法包括：
提供具有烧结密度300的烧结预成型件134；
使部分134A从所述烧结预成型件400分离，所述部分134A具有超过所述零件体积的部分体积和不同于所述零件14的所述近净成形形状的部分形状；并且
在热循环压力下在热循环时间段内使所述部分134A热循环，同时使所述部分134A超塑变形，从而形成具有所述近净成形形状和所述零件密度500的所述零件14。
A2.根据A1款所述的方法100，其中，通过在恒定温度下在烧结时间段内烧结冷压预成型而形成所述烧结预成型件134。
A3.根据A2款所述的方法100，其中，所述恒定温度为从约1900华氏度至约2500华氏度。
A4.根据A2款和A3款中任一款所述的方法100，其中，所述烧结时间段为约2个小时至约20个小时。
A5.根据A2-A4款中任一款所述的方法100，其中，所述冷压预成型件具有冷压密度并且通过在冷压温度和冷压压力下对所述至少一种元素金属粉末冷压一定的冷压时间段而形成。
A6.根据A5款所述的方法100，其中，所述冷压密度为与所述零件14相关的理论上的完全密度的约50％至约85％。
A7.根据A5款所述的方法100，其中，所述冷压压力为约60000磅/平方英寸。
A8.根据A5款和A7款中任一款所述的方法100，其中，所述冷压压力高于所述热循环压力。
A9.根据A8款所述的方法100，其中，所述零件密度大于所述烧结密度，并且所述烧结密度大于所述冷压密度。
A10.根据A9款所述的方法100，其中，所述零件密度为与所述零件14相关的理论上的完全密度的约99％至约100％，所述烧结密度为所述理论上的完全密度的约80％至约95％，并且所述冷压密度为所述理论上的完全密度的约50％至约85％。
A11.根据A5至A10款中任一款所述的方法100，其中，形成所述冷压预成型件进一步包括在对所述至少一种元素金属粉末进行冷压之前研磨所述至少一种元素金属粉末。
A12.根据A1至A11款中任一项所述的方法100，进一步包括在使所述部分134A变形成所述近净成形形状之后对所述零件14进行加工，从而将所述近净成形形状改变成净成形形状。
A13.根据A1至A12款中任一项所述的方法100，其中，所述部分134A在第一温度与第二温度之间热循环。
A14.根据A13款所述的方法100，其中，所述部分134A热循环一定的热循环次数。
A15.根据A14款所述的方法100，其中，所述热循环的次数为约5次至约25次。
A16.根据A14款和A15款中任一款所述的方法100，其中，所述热循环的每次热循环均致使所述部分134A的材料发生结晶变化。
A17.根据A1-A16款中任一项所述的方法100，其中，所述部分134A在惰性气氛下热循环。
A18.根据A1-A17款中任一款所述的方法100，其中，所述热循环时间段小于一个小时。
A19.根据A1至A18款中任一项所述的方法100，其中，所述至少一种元素金属粉末是钛粉末、铝粉末、以及钒粉末中的至少一种。
A20.根据A1至A19款中任一款所述的方法100，其中，所述零件14由多种元素金属粉末制成。
A21.根据A20款所述的方法100，其中，所述多种元素金属粉末包括钛粉末、铝粉末、以及钒粉末中的至少两种。
A22.根据A1至A21款中任一款所述的方法100，其中，所述烧结密度为完全密度的约85％至约99％。
A23.根据A1至A5款和A7至A9款中任一项所述的方法100，其中，所述烧结密度为与所述零件14相关的理论上的完全密度的约95％至约99％。
A24.根据A1至A23款中任一款所述的方法100，其中，所述热循环压力不变。
A25.根据A24款所述的方法，其中，所述热循环压力为约2000磅/平方英寸。
A26.根据A1至A25款中任一款所述的方法100，其中，所述烧结预成型件134具有圆柱形状。
A27.根据A26款所述的方法100，其中，所述烧结预成型件134具有直径和第一高度，其中，所述烧结预成型件134的所述部分134A具有所述烧结预成型件134的所述直径并且具有小于所述第一高度的第二高度。
在具备上述描述和附图中所展示的教导的权益下，所公开主题的多种变形对本公开所述领域的技术人员显而易见。因此，应当理解的是，本公开并不局限于所提供的具体实施例和方面，并且其变形旨在落在所附权利要求的范围内。而且，尽管上述公开和附图描述了元件和/或功能的特定示出性组合，然而，应当认识到，在不背离所附权利要求的范围内，可实现元件和/或功能的不同组合。

Claims (12)

1.一种从至少一种元素金属粉末制造零件(14)的方法(100)，所述零件(14)具有近净成形形状、零件体积、以及零件密度，所述方法包括：
提供(300)具有烧结密度的烧结预成型件(134)；
使部分(134A)从所述烧结预成型件分离(400)，所述部分(134A)具有超过所述零件体积的部分体积和不同于所述零件(14)的所述近净成形形状的部分形状；并且
在热循环压力下在热循环时间段内使所述部分(134A)热循环，同时使所述部分(134A)超塑变形，从而形成(500)具有所述近净成形形状和所述零件密度的所述零件(14)。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述部分(134A)在第一温度与第二温度之间热循环。
3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，所述部分(134A)热循环一定的热循环次数。
4.根据权利要求3所述的方法(100)，其中，所述热循环次数为从约5次至约25次。
5.根据权利要求3所述的方法(100)，其中，每次所述热循环均致使所述部分(134A)的材料发生结晶变化。
6.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述部分(134A)在惰性气氛下热循环。
7.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述热循环时间段小于约一个小时。
8.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述至少一种元素金属粉末是钛粉末、铝粉末、以及钒粉末中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述烧结密度是完全密度的约80％至约99％。
10.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述烧结密度是与所述零件(14)相关的理论上的完全密度的约95％至约99％。
11.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述热循环压力不变。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述热循环压力为约2000磅/平方英寸。
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