高密度鎢合金工藝改良

高密度鎢合金是一類以鎢為基(鎢的品質分數即鎢含量通常為80％～97％)，並添加有Ni、Fe、Co、Cu、Mo、Cr等元素而組成的合金，其密度高達16.5～19.0g/cm3，而被人們通稱為高密度鎢合金、高比重鎢合金、重合金。

現有高比重鎢合金(或稱高密度鎢合金)的生產工藝流程為：混料、冷等靜壓成型、燒結和真空退火，但採用上述工藝所生產的鎢合金均存在衝擊韌性較差且硬度值不高的缺陷。以含鎢量95％的95WNiFe合金及含鎢量97％的97WNiFe合金為例，95WNiFe合金的衝擊韌性為≤0.27MJ/m2且其洛式硬度值≤25HRC，97WNiFe合金的衝擊韌性為≤0.10MJ/m2且其洛式硬度值≤28HRC。

針對上述現有技術中的不足，有學者提出了相應的改進方案，具體步驟為：

1、混料：根據最終需製備高密度鎢合金的成分要求，將預先備好的需進行混合的多種金屬粉末同時放入傾斜混料機內進行6～8小時充分均勻混合，獲得經充分混合後的混合粉；所述傾斜混料機的傾斜角度為9～13°且轉速為20～34rpm；

2、冷等靜壓成型：採用常規冷等靜壓成型工藝，對經充分混合後得到的混合粉進行壓強為120～170Mpa的冷等靜壓壓制且壓制時間為1～6min，制得粉末壓坯；

3、燒結：將制得的粉末壓坯置於高溫燒結爐中且在氨分解氣或氫氣的保護下進行燒結，制得成分均勻的鎢合金燒結坯，其燒結溫度為1400～1600℃，燒結保溫時間為30～90min，所述氨分解氣或氫氣的流速為1～4m3/h；

4、淬火：將制得的鎢合金燒結坯置於高溫淬火爐內進行淬火處理且分兩個階段連續進行，其中第一階段的淬火溫度為1100～1500℃且保溫時間為10～50min，第二階段的淬火溫度為25～80℃且保溫時間為30～40min；

5、真空退火：將經淬火處理後的鎢合金燒結坯放入高溫真空爐內進行真空退火，所述高溫真空爐的真空度不小於10-1Pa，退火溫度為1100～1300℃且退火時間為1～4h，則完成高密度鎢合金的整個生產工藝過程。

通過改良方法製造的高比重鎢合金，其生產工藝步驟簡單、實施操作簡便且所生產的高密度鎢合金品質好，能有效改善高密度鎢合金的力學性能。

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