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高密度鎢合金制備過(guò)程

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鎢合金是一種密度(≥16.5g/cm3)較高的兩相合金,又稱(chēng)為高密度鎢合金。高密度鎢合金目前不僅在航空、航天、兵器等軍工領(lǐng)域廣泛應用,在民用工業(yè)領(lǐng)域也越來(lái)越多的被人們所使用。



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圖為鎢鋼板材精胚

鎢合金是一種密度(≥16.5g/cm3)較高的兩相合金,又稱(chēng)為高密度鎢合金。高密度鎢合金目前不僅在航空、航天、兵器等軍工領(lǐng)域廣泛應用,在民用工業(yè)領(lǐng)域也越來(lái)越多的被人們所使用。高密度鎢合金制備過(guò)程是:

1、成分設計

高密度鎢合金中,鎢含量一般在85-98wt%。除W外,在高密度鎢合金含量較多的元素是Ni、Fe(Cu等)。在制備高密度鎢合金時(shí),還會(huì )加入Mo、Ta、Re和La等元素或者化合物。

2、制粉

利用純度高、粒度小且均勻性好的粉末會(huì )制備出力學(xué)性能優(yōu)異的合金,在制粉領(lǐng)域中,納米粉末是研究熱點(diǎn),主要有以下兩類(lèi):

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1)噴霧干燥法

噴霧干燥法是首選配制一定成分的原始鹽溶液,鹽溶液中包括鎢酸鹽和金屬氯化物等,溶液霧化后生成小液滴。由于小液滴中溶劑快速蒸發(fā)以及溶質(zhì)快速沉積,便會(huì )得到化學(xué)成分均勻的粉末結晶。

2)機械合金化法

機械合金化法是選取一定比例的鎢合金初始粉末與金屬球放入球磨機中,粉末在金屬球的不等速作用下,經(jīng)歷冷焊合及多次變形后,最終得到組織較細、成分較均勻的復合粉末。

3、成形

較為傳統的鎢合金成形工藝是模壓成形,新替代的工藝是粉末擠壓成形、粉末注射成形。由于這兩種方法將鎢合金粉末與成形劑混合之后,擠壓注入到成形機中,故可以制備形狀復雜的零部件上具有顯著(zhù)的優(yōu)勢之外,粉末擠壓成形、粉末注射成形技術(shù)還由于成形劑的加入,令其具有較廣的適用性。

4、燒結

由于固相燒結法對合金原始粉末的尺寸要求比較高,液相燒結法的燒結時(shí)間長(cháng),且容易引起坍塌與變形。人們綜合二者的優(yōu)缺點(diǎn),提出了固相燒結+液相燒結的兩步燒結工藝。由于二步燒結時(shí)變形較小,得到的鎢合金組織更為均勻,材料性能會(huì )大大提高,故二步燒結的應用較為廣泛。另外,近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的微波燒結以及放電等離子燒結技術(shù)也在推廣及使用中。

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