放電等離子燒結製備鎢鉬銅複合合金

鎢銅合金或鉬銅合金都是由既不互相固溶又不形成金屬間化合物的兩相混合組織組成的的複合材料。鎢銅具有良好的耐電弧侵蝕性、抗熔焊性、高強度和高硬度等特點，被廣泛應用於電子電氣、軍事裝備、航空航太及其它新技術領域，

Mo-C雖能很大程度上實現部件的減重要求，但其高溫強度和抗燒蝕性在高溫惡劣環境下仍不能勝任，只能應用在一些使用溫度較低的場合，如空氣舵、配重、連接板等。因此，在W-Cu合金的基礎上，用部分Mo在成分上替代W，合成W-Mo-Cu複合材料有望實現W-Cu、Mo-Cu合金性能的優化組合，且可根據需要改變鎢鉬配比以更為靈活地對材料性能進行調控，進一步拓寬材料的應用範圍，適用於更多的領域。

目前，國內主要採用傳統熔滲法製備鎢鉬滲銅材料，即先在高溫條件下製備鎢鉬骨架，再通過高溫滲銅來製備鎢鉬銅複合材料。該方法存在燒結溫度高、燒結時間長、晶粒長大嚴重等缺點，而且這些繁瑣的過程增加了生產工序，加大了生產的難度，增加生產成本，從而在一定程度上限制了鎢鉬銅複合材料的推廣應用。

為了突破熔滲法的瓶頸，有學者採用放電等離子燒結製備鎢鉬銅複合合金的方法，該方法的具體工藝步驟和條件如下：

1、先將10~70wt%W、10~70wt%Mo、10~40wt%Cu粉加入高能行星式球磨機內的不銹鋼球磨皿中，然後按球磨轉速為100~200r/min，球磨時間為2~12小時進行球磨混勻，同時往球磨器皿裡加入少許酒精以防止粉料在球磨過程中被氧化。

2、將球磨混好的鎢鉬銅松裝粉末裝入石墨模具，再在模具上加上可控脈衝電流（400~2000A），通過調節脈衝電流的大小控制升溫速度來對試樣進行加熱實現燒結過程。在真空度不大於10-3Pa條件下，以50~150℃/min的升溫速率升溫至200℃後保溫1~5min，接著以50~150℃/min的升溫速率繼續升溫至750~1050℃後保溫，在未達到燒結溫度之前還需給石墨模具施加一個較小的預壓壓力P1（10~30MPa），當溫度升高達到燒結溫度750~1050℃，再施加保壓壓力P2（20~40MPa），保溫3~20min後斷電快冷凍結組織得到鎢鉬銅合金。

與現有的熔滲法製備鎢鉬銅複合合金相比，放電等離子燒結法可使製備溫度由1100~1600℃降低至750~1050℃，也可使製備時間由 100~760min縮短至15~45min，其消耗電能只有傳統燒結工藝的1/3~1/2。不需要經過先製備鎢鉬骨架再高溫滲銅的二次熱工藝即可製備出鎢鉬銅複合材料，因而大大簡化了生產工藝，縮短了製備週期，進一步節約了生產成本，還可改善製備環境的工作條件。

• < 前一頁
• 下一個 >