鎢合金強化機制的研究

隨著科學技術日新月異的發展和裝甲防護技術水平的不斷提高，對彈用高密度鎢合金的要求越來越高，尤其是要求在保證高密度的前提下兼有高的強度和良好的韌性。因此，如何提高和改善高密度鎢合金形變強化後的強度和塑性是當前的重要研究方向。

鎢合金的強化機制主要有固溶強化、彌散強化、沉澱強化和界面強化等。固溶強化的元素主要有Re，Mo，Nb，Ta，Ir等。鎢合金中的Mo，Ta，Re，Nb，Hf，V和Cr等元素具有與w 相同的體心立方晶格；它們可以固溶於w，也可以在一定程度上固溶於粘結相中，從而達到對鎢基重合金的固溶強化，其中Hf的強化作用最大，其次為Ta、Nb和Re。

彌散強化包括直接強化和間接強化，直接強化主要來源於位錯與彌散顆粒的相互作用，而間接強化主要是由於高密度位錯網組成的亞晶粒相互作用提高合金的強度。界面強化主要是優化晶界(提高晶界強度或減少雜質在晶界的偏聚)，而且若在界面上形成固溶體，可增強界面結合力和提高材料強度。另外，由於具有良好的界面，粘結相可通過界面將應力傳遞給鎢顆粒，可有效地減輕粘結相的承載力，使粘結相和基體協調變形，減少沿晶裂紋的發生，從而提高材料的強度。沉澱強化方法有抑制沉澱相析出強化，第二相析出強化和鎢彌散強化3種。抑制沉澱相析出是改善和提高鎢合金性能的有效方法，一般採用固溶+淬火的熱處理工藝來避免沉澱相析出，同時抑制雜質元素在界面上偏聚，以獲得較潔淨的鎢／基體界面。在W-Ni—Fe高密度合金中添加少量Co可增強基體相對鎢顆粒的潤濕性，使鎢顆粒表面更加圓滑，更加有利於塑性變形，更能提高合金的鎢顆粒與基體相之間的界面結合強度，從而提高合金的強度和延伸率。同時，加入的Co，在液相燒結的初期，優先與鐵和鎳形成熔點低、流動性好的共晶，很好地促進組分原子在液相中擴散，從而加速液相燒結的進程、細化合金的顯微組織。


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