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制備鎢合金過程中所需注意的技術要點

制備鎢合金過程中所需注意的技術要點

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鎢合金,又稱鎢基高比重合金,其密度較高,大于等于16.5g/cm3。目前,鎢基高比重合金不僅廣泛應用于航空、航天、兵器等軍工領域,也越來越多的被人們在民用工業領域所利用。在鎢基高比重合金制備過程中需注意以下技術要點:
  1、成分設計
  鎢基高比重合金除W(含量在85-98%)外,其他含量較多的元素是Ni、Fe(Cu等)。另外在制備過程中還會加入Mo、Ta、Re和La等元素或者化合物。各元素的加入將會使鎢合金有更好的的物理化學性能,從而使鎢合金制品得到更廣泛的應用。各元素的含量不同,也會使得其制品呈現不同的性能,精確把握元素添加量將會有助于提高鎢合金的各項性能指標。
  2、制粉
  要制備出力學性能優異的鎢合金,首先鎢粉就必須具備純度高、粒度小且均勻性好的特點,目前納米粉末是研究熱點,主要有以下兩類:
  1)噴霧干燥法
  噴霧干燥法是首選配制一定成分的原始鹽溶液,鹽溶液中包括鎢酸鹽和金屬氯化物等,溶液霧化后生成小液滴。由于小液滴中溶劑快速蒸發以及溶質快速沉積,便會得到化學成分均勻的粉末結晶。
  2)機械合金化法
  機械合金化法是選取一定比例的鎢合金初始粉末與金屬球放入球磨機中,粉末在金屬球的不等速作用下,經歷冷焊等多次變形后,最終得到組織較細、成分較均勻的復合粉末。
  3、成形
  較為傳統的鎢合金成形工藝是模壓成形,新替代的工藝是粉末擠壓成形、粉末注射成形。后兩種方法在制備形狀復雜的零部件上有顯著優勢,其制作原理是將鎢合金粉末與成形劑混合之后,擠壓注入到成形機中。由于成形劑的加入,粉末擠壓成形、粉末注射成形具有較廣的適用性。
  4、燒結
  由于固相燒結法對合金原始粉末的尺寸要求比較高,液相燒結法的燒結時間長,且容易引起坍塌與變形。綜合二者的優缺點,提出了固相燒結+液相燒結的兩步燒結工藝。由于二步燒結時變形較小,得到的鎢合金組織更為均勻,材料性能會大大提高,故二步燒結的應用較為廣泛。另外,近年來新發展起來的微波燒結以及放電等離子燒結技術也在推廣及使用中。
 

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