钨及钨合金的制备方法设计
来源:http://www.asiatungstens.com 浏览量:1312 时间:2018-08-13
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材料的制备与加工方法的选择取决于很多因素:成本(价格和可行性)及能获得预设的结构,相组成及综合性能的可能性。 目前钨合金的制备多采用粉末冶金,真空熔炼等方法。但粉末冶金法的烧结温度较高,且烧结坯体要经过轧制和退火,轧制温度和速率的选择则要参考钨合金的TDBTT ,其制备工艺较复杂。也可以加入烧结助剂(Ni 、Fe、Cu、Pd 及Pt 等),但往往这些烧结助剂对钨合金的高温性能是不利的。而真空熔炼法对设备的要求较高, 成本较高, 且最终零件的加工成本也较高。
从目前工业化生产讲,相对于其它金属材料,钨合金的制备成本较高。因此,材料研究者在不断研究钨合金的低温制备。原位反应烧结法,其原理是将钨的碳化物、硼化物或氮化物与金属或合金原位反应制备碳化物、硼化物或氮化物强化钨基复合材料。此方法避免了碳化物、硼化物或氮化物烧结困难的缺点,而是使金属或合金在液相或固相状态下原位与固相钨的碳化物、硼化物或氮化物扩散反应制备钨基复合材料;金属或合金也能起到活化烧结作用,反应温度较低;且一般为放热反应,也没有气体产生,有助于烧结的进行。最近我
们也正在开展这些方面的研究工作。
美国俄亥俄州立大学的K. H. Sandhage 等人发明了DCP 法(Displacive Compensation of Porosity) 制备W-ZrC 复合材料, ZrC 的含量为17%~72%(体积分数)。其原理是利用Zr-Cu 合金熔体浸渗多孔WC 坯体。该方法制备温度较低,还可实现零件的近成型。
该复合材料的抗弯强度可达( 700±150)MPa,并具有较高的蠕变性能。最近正在开展与DCP 类似的方法, 反应熔渗法制备钨基复合材料的研究,将金属或金属合金熔体反应浸渗到多孔钨化合物坯体中来制备第二相强化钨基复合材料。此方法制备温度较低,工艺简单,可以制备复杂形状零件,加工成本降低。