Powder compacts of nickel aluminide were compressed under uniaxial load above 1373 K, using a method that allowed the material to move laterally. Lateral and axial displacements were measured by means of three LVDTs. The resulting data fully described the applied stress state and the strain state as a function of time. That allowed us to obtain simultaneous measurements of the time dependent, and density dependent shear and densification behavior of the powder compact. The shear rate was non-linear in stress suggesting a dislocation flow mechanism. A model for densification by power law creep was applied to the data. It greatly overestimated the measured densification rates. Interestingly it was found that it is difficult to densify the powder to a value more than about 0.80 (relative) using uniaxial compression. In further experiments the powder was hot-pressed in a constraint cavity, allowing large hydrostatic pressures to be applied to the specimen. Near theoretical densities were obtained, presumably because the hydrostatic pressure promoted the diffusional transport mechanism of densification. The hot-pressing data were combined with the sinter forging data to obtain the correlation between densification rate and applied pressure. The diffusional mechanism of densification gave a good quantitative explanation for the densification behavior. In a broader context, we think that powder consolidation techniques ought to be optimized with a view to both shear strain as well as hydrostatic pressure. The shear strain can promote microstructure refinement through dynamic recrystallization, while pressure provides a driving force for diffusional densification.
R6sam6---Des poudres compact6es d'aluminiure de nickel ont 6t6 comprim6es sous une charge uniaxiale au dessous de 1373 K, ~ l'aide d'une m6thode qui permet au mat6riau de se d6placer lateralement. Les r6sultats obtenus d6crivent clairement r6tat de contrainte appliqu6e et l'6tat de d6formation en fonction du temps. Nous pouvons ainsi mesurer simultan6ment ie cisaillement et la densification de la poudre compact6e en fonction du temps et de la densit6. La vitesse de cisaillement n'est pas une fonction lineaire de la contrainte, ce qui suggere un m6canisme d'6coulement par dislocations. Nous appliquons aux r6sultats un moddle de la densification par fluage en loi de puissance. Ce mod61e surestime beaucoup les vitesses de densification mesurdes. Nous constatons avec int6r6t qu'il est difficile de densifier la poudre jusqu'~ une valeur sup6rieure ~i environ 0,80 (en valeur relative) par compression uniaxiale. Au cours d'exp6riences ult6rieures, la poudre a ~t~ comprim6e g chaud dans une cavit6, ce qui permet d'appliquer de fortes pressions hydrostatiques fi l'6chantillon. Nous avons ainsi obtenu des densit6s voisines des valeurs th6oriques, sans doute parce que la pression hydrostatique favorise le m6canisme de densification par transport diffusionnel. Nous avons combin6 deux types de r6sultats (compression ~ chaud et frittage par forgeage) pour obtenir la corr61ation entre la vitesse de densification et la pression appliqu6e. Le m6canisme diffusionnel de la densification foumit une bonne explication quantitative du mode de densification. Dans un contexte plus vaste, nous pensons que les techniques de consolidation des poudres devraient &re optimisees en ce qui concerne fi la lois la d6formation de cisaiUement et la pression hydrostatique. La ddformation de cisaillement peut favoriser un affinement de la microstructure par recristallisation dynamique, alors que la pression constitue une force motrice pour la densification par diffusion.
Zusammenfassung--PulverpreBlinge aus Nickelaluminid wurden unter einachsiger Last oberhalb 1373 mit einer Methode komprimiert, die eine laterale Bewegung des Materials erlaubte. Laterale und achsiale Verschiebungen wurden mittels dreier LVDT's gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse beschreiben den yon der gul3eren Spannung erzeugten Spannungszustand und den Dehnungszustand vollst/indig in Abh/i.ngigkeit yon der Zeit. Dadurch konnten das zeit-und dichteabh/ingige Scher-und Verdichtungsverhalten des Pulverprel31ings gleichzeitig gemessen werden. Die Scberrate war nichtlinear in der Spannung, welches einen Versetzungs-Gleitmechanismus nahelegt. Die Daten wurden mit einem Modell der Verdichtung auf der Grundlage des Potenzgesetzkriechens verglichen. Dieses Modell iibersch/itzt die gemessenen Verdichtungsraten sehr stark, lnteressanterweise ergab sich, dab eine Vcrdichtiung des Pulvers (bei einachsiger Last) zu mehr als (relativ) 0,80 schwer ist. In weiteren Experimenten wurde das Pulver in einer begrenzenden Mulde heiBgepreBt, wobei gro~ hydrostatiscbe Driicke auf die Probe ausgeiibt werden konnten. Die erhaltenen Dichten lagen in der N/ihe der theoretischen Werte, wahrscheinlich weft