熱擠壓變形工藝製造高比重合金

鎢合金又因其具有高密度、高熔點等一系列優異的性能的特點而被廣泛應用在尖端科學領域、軍事工業和民用工業中。高比重鎢合金主要由鎳、鐵、鈷、銅、鉻等元素組成，常採用熱等靜壓、輻射加熱燒結方法製備。

目前，提高鎢合金性能的方法主要有添加微量元素、改善成分配比、細化 鎢顆粒尺寸、優化燒結工藝及熱處理和形變強化等方法，其中形變強化效果最 顯著，但形變強化只有大的塑性變形才能達到顯著提高強度的目的，但強度大幅度提高的同時塑性就會下降。

為解決現有高比重鎢合金產品塑性差、強度低、變形量小、殘餘力大，方法所需設備噸位大、脫模時間長、模具要嚴格密封及成本高的問題，研究人員開發出一種全新的熱擠壓變形工藝來製造高比重合金。工藝過程如下：

一、按重量百分比取 93.0％～97.0％的鎢粉末、2.1％～4.9％的鎳粉末、0.8％～2.0％的鐵粉末和0.1％ 的鈷粉末混合均勻，得混合粉末A；

二、將混合粉末A在100～400MPa成型 壓力條件下制坯料，使坯料的相對密度為75％～85％；三、將坯料在氫氣氛圍 中加熱至1400～1600℃，燒結30～150min；

四、按重量百分比取75.0％～80.0％ 的石墨和20.0％～25.0％的玻璃粉，然後以60r/min速率混粉24～30h，得混合粉末B；

五、將混合粉末B在200～900MPa成型壓力條件下制潤滑介質，使潤滑介質的相對密度為35％～85％；

六、將潤滑介質加熱至200～1000℃，並 將步驟三中所得坯料加熱至500～1400℃，然後將坯料與潤滑介質放入帶有潤 滑劑的模具型腔中，在擠壓力為800～1600MPa、壓頭速度為20～24mm/s、擠壓3～10s，即得高比重鎢合金材料；其中步驟六中坯料與潤滑介質按品質比2～ 2.5∶1放入。

經過熱擠壓變形工藝所得到的高比重鎢合金材料在500～1400℃溫度範圍內均成功進行了大變形的熱擠壓，經測得變形量可達70％～75％，抗拉強度為1420～ 1580MPa，延伸率6％～16％，硬度HRC45～48並可實現無殘料擠壓，同時可大幅度提高擠出高比重鎢合金材料長細比，高比重鎢合金材料長細比可達30以上, 還可使用較低噸位設備,擠壓及脫模過程在幾秒內即可完成，對模具密封情況 沒有嚴格要求且生產成本低，原材料市場可購得。