高密度钨合金制备步骤

钨合金是一种密度(≥16.5g/cm3)较高的两相合金,又称为高密度钨合金。高密度钨合金目前不仅在航空、航天、兵器等军工领域广泛应用,在民用工业领域也越来越多的被人们所使用。高密度钨合金制备步骤是:

高密度硬质合金球图片

1.成分设计

高密度钨合金中,钨含量一般在85-98wt%。除W外,在高密度钨合金含量较多的元素是Ni、Fe(Cu等)。在制备高密度钨合金时,还会加入Mo、Ta、Re和La等元素或者化合物。

2.制粉

利用纯度高、粒度小且均匀性好的粉末会制备出力学性能优异的合金,在制粉领域中,纳米粉末是研究热点,主要有以下两类:

 1)喷雾干燥法

喷雾干燥法是首选配制一定成分的原始盐溶液,盐溶液中包括钨酸盐和金属氯化物等,溶液雾化后生成小液滴。由于小液滴中溶剂快速蒸发以及溶质快速沉积,便会得到化学成分均匀的粉末结晶。

 2)机械合金化法

机械合金化法是选取一定比例的钨合金初始粉末与金属球放入球磨机中,粉末在金属球的不等速作用下,经历冷焊合及多次变形后,最终得到组织较细、成分较均匀的复合粉末。

3.成形

较为传统的钨合金成形工艺是模压成形,新替代的工艺是粉末挤压成形、粉末注射成形。由于这两种方法将钨合金粉末与成形剂混合之后,挤压注入到成形机中,故可以制备形状复杂的零部件上具有显著的优势之外,粉末挤压成形、粉末注射成形技术还由于成形剂的加入,令其具有较广的适用性。

 4.烧结

由于固相烧结法对合金原始粉末的尺寸要求比较高,液相烧结法的烧结时间长,且容易引起坍塌与变形。人们综合二者的优缺点,提出了固相烧结+液相烧结的两步烧结工艺。由于二步烧结时变形较小,得到的钨合金组织更为均匀,材料性能会大大提高,故二步烧结的应用较为广泛。另外,近年来新发展起来的微波烧结以及放电等离子烧结技术也在推广及使用中。

 

 

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