塑基体系工艺制备高比重钨基合金

高比重钨基合金主要是有镍、铁、钴、铜、铬等元素组成。现有的制备钨基合金材料的方法通常是粉末注射成型，主要是利用蜡基体系制作粉末注射成型。

虽然这种工艺比较成熟，但利用蜡基体系制作出的产品，稳定性差，容易变形，而且制作周期长。如今，塑基体系已经被广泛应用于镍锰不锈钢产品的制作，但在钨基高比重产品的制作中还处于测试阶段。其主要的难点在于：1.混料过程粉末表面被氧化，影响烧结的致密性；2.混炼过程中羰基镍粉和羰基铁粉易燃；3.催化脱脂炉在脱脂时，浓硝酸使产品表面氧化，表面形成氧化膜，导致产品烧结不彻底，影响产品的致密度。

现有技术中为避免表面氧化对烧结的影响，通常用钼式烧结炉通氢气烧结，设备成本高，维护成本也较高，在制作比重10-16g/cm3钨镍铁合金时，镍铁含量较高，烧结后产品的机械性能偏低。那要如何将塑基体系工艺用于制备高比重钨基合金呢？研究人员提出了这样一个方案：

（1）配料：按一定的重量比称取钨、镍、铁金属粉末混合，得到混合物A；

（2）干磨：将混合物A干磨，混合均匀；

（3）混炼造粒：将经过步骤（2）处理的混合物A在氮气保护下并以10-15转/min的速 度搅拌，在200-210℃条件下预热20-25min后；升温并添加塑胶辅料和聚甲醛树脂（POM），然后升温至230-240℃后，保温5-10min，POM熔化后放下压合盖板进行密炼，同时开始降温，降 温至200-210℃后继续密炼10-15min至物料表面均匀光滑，再降温至180-190℃后通过螺杆 挤出并切成粒料；

（4）注塑：物料经模具型腔中挤出成型；

（5）脱脂；用硝酸催化脱脂。

（6）烧结：在石墨炉或钼式炉中真空烧结。

在钨镍铁合金中，钨的烧结温度较高，难以直接烧结成型，镍和铁作为粘结相，烧结时，镍和铁熔化将钨颗粒粘结在一起形成合金，铁可以减少钨在镍中的溶解度，有效阻止形成β脆性相，从而提高钨合金的强度和韧性。综上所述，利用塑基体系的工艺来制作高比重钨基产品，稳定性更好、产品不易变形，制作周期短，效率更高。

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