钨合金的形变强化工艺原理

形变强化是利用金属（或合金）加工硬化原理，在变形压力作用下使材料变形，以改变和改善钨合金中缺陷组织的数量、分布以及合金的组织结构，从而提高材料强度的一种强化技术。在形变强化工艺中，变形量对钨合金的性能有着很重要的影响。随变形量的增加，合金的强度和硬度增加，而延性下降。刚开始变形时，强化作用明显，当变形量>15%时，强化作用逐渐减弱。强度随变形量的增加而增加，当硬度逐渐增加到某一值时，便不再随变形量的增加而有明显变化。对于含钨量为95%的钨合金，当变形量为15%时，硬度达到最大值。在普遍变形强化工艺中，变形量一般为15%，最大变形量不超过25%，否则钨合金内部产生微裂纹、开裂而导致破坏。变形后对合金进行时效处理，可以进一步提高合金的强度。形变时效强化温度一般在500-600℃。在此温度范围内退火钨颗粒和界面发生强化，从而使强度提高，对挤压形变量为32%的90W-Ni-Fe合金，在600C时效th，抗拉强度可达到1530MPa以上。在600℃以上退火时，随退火温度升高，强度和硬度下降，伸长率回升，当退火温度达到1200℃以上时，发生再结晶，强度和延伸回复到原始烧结热处理态的水平。

为了大幅度提高钨合金的综合力学性能，近年来，发展了钨合金的大变形先进形变强化技术。大变形比普通锻造态的强度要提高300MPa以上。大变形一般通过多次变形和中间退火循环工艺而实现，其变形量和变形循环次数与工艺有很大关系，在锻造工艺中对件进行多次循环变形和中间退火处理可以实现大变形强化。中间退火的目的是消除变形加工过程中产生的应力，减少加工硬化，退火温度范围一般在500-1000℃。此外，近年来发展了一些更先进的大变形强化工艺，如静态挤压、热挤压、热轧或热挤压（热轧）与锻造的复合变形技术，它可以实现非常大的变形量，使钨合金显微组织呈现纤维状化，对合金的强化效果非常显著，从而更加引起人们的重视。




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