高密度鎢合金的制備

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鎢合金是一種密度（≥16.5g/cm3）較高的兩相合金，又稱為高密度鎢合金。高密度鎢合金目前不僅在航空、航天、兵器等軍工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在民用工業(yè)領(lǐng)域也越來越多的被人們所使用。高密度鎢合金制備過程是：

一、成分設(shè)計(jì)

高密度鎢合金中，鎢含量一般在85-98wt%。除W外，在高密度鎢合金含量較多的元素是Ni、Fe(Cu等)。在制備高密度鎢合金時(shí)，還會加入Mo、Ta、Re和La等元素或者化合物。

二、制粉

利用純度高、粒度小且均勻性好的粉末會制備出力學(xué)性能優(yōu)異的合金，在制粉領(lǐng)域中，納米粉末是研究熱點(diǎn)，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(fā)以及溶質(zhì)快速沉積，便會得到化學(xué)成分均勻的粉末結(jié)晶。

2）機(jī)械合金化法

機(jī)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(jī)中，粉末在金屬球的不等速作用下，經(jīng)歷冷焊合及多次變形后，最終得到組織較細(xì)、成分較均勻的復(fù)合粉末。

三、成形

較為傳統(tǒng)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。由于這兩種方法將鎢合金粉末與成形劑混合之后，擠壓注入到成形機(jī)中，故可以制備形狀復(fù)雜的零部件上具有顯著的優(yōu)勢之外，粉末擠壓成形、粉末注射成形技術(shù)還由于成形劑的加入，令其具有較廣的適用性。

四、燒結(jié)

由于固相燒結(jié)法對合金原始粉末的尺寸要求比較高，液相燒結(jié)法的燒結(jié)時(shí)間長，且容易引起坍塌與變形。人們綜合二者的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了固相燒結(jié)+液相燒結(jié)的兩步燒結(jié)工藝。由于二步燒結(jié)時(shí)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(jié)的應(yīng)用較為廣泛。另外，近年來新發(fā)展起來的微波燒結(jié)以及放電等離子燒結(jié)技術(shù)也在推廣及使用中。

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