钨高熵合金的新生产流程

钨高熵合金具有强度高、塑性好，机加工性优异，热膨胀系数小、抗腐蚀性、抗氧化性、导电导热性较佳的优点，因此适合作为杆式动能穿甲弹的弹芯材料、平衡配重原件、惯性原件、射线屏蔽材料等产品。然而，现有的制备工艺粉末冶金技术存在流程长、材料致密度低、杂质含量高等缺点。因此，为了克服上面的不足，下文将为大家介绍一种钨高熵合金新的生产流程。其具体步骤如下：

（1）将去除氧化皮的洁净原料按照摩尔配比进行配料；（2）依序送料至水冷铜模，关闭炉门，配置真空安全熔炼环境；（3）在真空安全熔炼环境下引弧熔炼，冷却后将合金铸锭翻转并反复熔炼多次，至合金铸锭成分均匀，制得高熵合金铸锭。

该制造方法的注意事项如下：

1）步骤（1）中洁净原料包括W、Mo、Fe、Ni四种金属元素，且四种金属元素的纯度均高于99.9wt%。

2）步骤（1）中所述去除氧化皮的步骤包括：使用砂纸和砂轮机对所选原料进行打磨，去除氧化皮，经酒精清洗超声清洗，得到洁净的原料。

3）步骤（3）的引弧熔炼工艺包括非自耗真空电弧熔炼工艺和电磁悬浮熔炼工艺。当利用非自耗真空电弧熔炼工艺熔炼时：步骤（2）的送料次序为：将洁净的四种金属元素按熔点由低至高的顺序从下至上堆放于水冷铜模的一个熔炼池内；当利用电磁悬浮熔炼工艺熔炼时：步骤（2）的送料次序为：将洁净的钨和钼金属先放入水冷铜模中，将Fe金属元素和Ni金属元素放入送料器中。

4）步骤（2）中真空安全熔炼环境为：炉膛抽真空至3×10-3MPa，之后充入高纯氩气至0.01Mpa。当利用非自耗真空电弧熔炼工艺熔炼时，熔炼电流为450～600A；当利用电磁悬浮熔炼工艺熔炼时，对铜模中的W和Mo进行熔炼，利用交变电磁场在线圈内产生的感应电流加热熔化金属，依靠电磁场和感应电流之间相互作用形成的洛兰兹力把金属熔体悬浮起来，待W和Mo完全熔化后打开送料器开关，加入Fe和Ni。

5）步骤（3）中引弧熔炼后，保持合金液态的时间至少为20分钟，合金铸锭翻转180°。

与现有技术相比，该技术的优点有：（1）产品在室温下的屈服强度大于1000MPa，且断裂应变达到了26%，在弹道靶实验中表现出显著的“自锐”效果，具有良好的机械性能；（2）根据产品金属原料的密度进行调整放料次序，不仅实现了原料之间的充分混合，同时还减少了原料在熔炼过程中因挥发而造成的损失量，大大提升了高熵合金的生产质量以及产率。

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