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影响钨铜合金组织与性能的烧结工艺
来源:本站 发布时间:20-03-16 点击量:5296
钨铜复合材料是由互不相溶的W、Cu两相组成的假合金,它综合了钨的高熔点、低膨胀系数、抗熔焊性、抗电蚀性及铜的高塑性、高导电性、高导热性等优点,通过调整材料成分还可得到不同的热膨胀系数和导电导热性能。
目前钨铜复合材料被广泛用作电工材料、电极材料和航空航天中的耐烧蚀部件。一方面,这些部件在使用或工作中要与尾部材料烧结或焊接在一起,或者因局部缺损需要修复;另一方面,钨铜复合材料的制备多经高温溶渗烧结,甚至须经多次溶渗、真空除气或深冷处理。以上处理均需要把钨铜合金加热到一定温度,保温一段时间,然后再冷却到室温。

如此反复的循环热处理对钨铜合金的组织与性能有何影响?
1、循环热处理对90W–7Ti–3Fe高密度钨合金力学性能的影响,表明循环热处理显著提高了合金的抗拉强度和冲击韧性,但使其延伸率有所下降。
2、循环热处理和锻造对90W–6Ni–2Fe–0.5Co–1.5Mo钨合金力学性能的影响,结果表明经循环热处理后,钨合金的拉伸性能有轻微增加,但冲击韧性显著增强。
3、循环热处理对TiAl合金组织及组织稳定性的影响,表明循环热处理后组织变得均匀,稳定性提高,同时又不使晶粒长大;但1320℃长时间加热,组织结构变粗大,晶粒长大。
4、循环热处理对定向凝固Ti–46Al–6Nb合金组织和力学性能的影响,结果表明,随着热处理循环次数的增加晶粒尺寸减小;在1330℃下保温2h或循环热处理四次后,合金的β-偏析显著降低,抗压强度增加。
5、本文对Cu-W80此类假合金多次烧结后的组织与性能进行观察与测量,并与合金原始状态进行比较,以探求多次烧结对Cu-W80相关性能的影响规律,旨在为W-Cu合金的实际应用提供参考。

多次烧结对钨铜合金性能的影响
1、用粉末冶金熔渗法制备出尺寸为?14mm×10mm的Cu-W80合金试样,其力学性能如表1所示。
2、选用与熔渗法制备Cu-W80合金相近的温度变化不大,经原始试样与分别经过3、6、9次烧结后试样的孔径分布。经3次烧结后,Cu-W80合金中,约0.1μm左右和0.5~3μm区间的孔径分布都有所增加,但是变化量却不一样,3次烧结后0.5~3μm区间的孔径分布增加更为明显,6次及9次烧结后试样的孔隙率有所降低。
3、这是由于在高温液相烧结过程中,1300℃下,钨铜合金的润湿性并不是很好,液相铜生成后会产生蒸发溢出损耗;且由于液相润湿固相不完全,固–固界面的界面能低于固–液界面的界面能,固体颗粒与固体颗粒之间接触,使得铜的熔渗量减小,部分铜不得不溢出;同时烧结温度(1300℃)在铜的熔点之上,铜液不可避免的会有蒸发。固相钨颗粒量减少。
4、对Cu-W80试样分别进行3、6、9次烧结试验,保温时间为2.5h。由于烧结温度超过铜的熔点,为了防止因黏结相铜的流出而使试样之间相互黏结及试样变形,用刚玉砂埋样、压实,并通入氮气对烧结过程进行保护。

