鎢銅材料加工工藝——變形加工

鎢銅合金材料通常採用粉末冶金（Powder Metallurgy，PM）以及熔滲法相結合的工藝製備。由於鎢和銅兩種金屬硬度和熔點相差較大且完全不互溶，因此也被稱為二相假合金。其通過鎢粉或是摻入部分銅粉的混合粉特殊壓制後形成內部連通孔的鎢骨架，再通過熔滲銅工藝形成的鎢銅合金相對密度較高，各項性能優良。現如今已經出現了超細納米晶鎢銅合金材料，其微觀結構更為合理穩定，相對密度和強度也大幅度提高，但是其可塑性和延展性相對較低，無法滿足在一些產品的應用中（如薄板、絲材、箔材等）的特殊要求，因此對鎢銅合金材料的變形加工工藝的研究也成為了一大熱點。

對於鎢銅合金材料的變形加工工藝，我們可以在大體上分為兩類，一類為冷變形加工，另一類則為熱變形加工。從定義上講，冷變形加工就是在再結晶溫度以下的塑性變形加工。隨著機械加工工業的核心技術的發展，生產中依靠冷作模製造的零件越來越多，使用的冷變形模具種類越來越多。冷體積模鍛（冷鐓、冷擠壓、壓印等）；板料衝壓（如拉伸、落料、切邊、沖孔等）；材料軋製（冷軋、軋輪成型等）。雖然冷變形模具的種類繁多，工作條件不一，性能要求也有所不同，但基礎工作情況相近：即均在冷狀態下使金屬變形，工作時承受較大的剪切力、壓力、彎曲力、衝擊力和摩擦力。有相關研究人員對熔滲後的不同配比的鎢銅合金（W-20Cu，W-30Cu，W-40Cu）產品進行冷軋變形並在變形加工中進行中間退火處理，每一道次壓縮5%-10%，最終可達到總變形量的50%。其中，在變形量＜25%時，發生變形的僅僅是材料中的銅；而當變形量達到50%時，材料中的鎢開始沿軋製方向伸長。還有一些國外學者將燒結後所得到的低密度的鎢銅W-40Cu材料進行擠壓、熱鍛和冷鍛後得到鎢銅棒材；用燒結密度僅為75%的鎢銅W-40Cu板坯經過冷軋變形後可製成鎢銅薄板；而用冷軋方坯，再經冷軋、冷拔還可制得直徑為0.3mm的鎢銅絲材。這種變形加工後的鎢銅合金具有完全緻密的組織、機械強度以及優良的導電導熱性，可以實現在多個領域的應用以及滿足不同需求的產品。

與冷變形加工工藝相反，熱變形加工工藝指的就是在金屬再結晶溫度以上的塑性變形加工，其常見的加工方法有鍛造和型材的熱彎、熱壓以及熱拉成型等。與冷加工變形工藝（由於加工過程打破了原金屬內部的力平衡，從而造成了應力的釋放，是原力平衡被打破而產生的變形，未達到金屬材料的屈服點）不同，金屬熱變形加工發生了塑性變形達到了材料的屈服點。但是該工藝相比於冷加工變形，由於溫度更難控制，在變形加工過程中無法完全確保鎢銅合金材料的組織結構和各項性能的穩定性。

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