钨基高密度合金烧结力学性能研究

高性能钨合金制备技术研究现状高性能钨合金具有优异的力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空、汽车、电子、化工等领域。

在当前高新技术的发展中，提高钨合金制备工艺的效率和质量已成为关键问题。

本文总结了高性能钨合金制备技术的研究现状，探讨了其存在的问题和发展趋势。

高性能钨合金的制备方法主要包括粉末冶金、物理气相沉积、化学气相沉积、扩散焊接、热等静压、等离子喷涂等几种。

粉末冶金是一种常见的制备方法，它具有加工性能好、易控制等优点。

但是，粉末冶金钨合金的烧结过程存在高温、高压和氧化等问题，容易造成钨粒度的增大和裂纹的产生，进而影响钨合金的性能。

为了解决这些问题，研究者采用添加稀土元素、碳化物和氧化物等方法，改善钨合金烧结过程。

物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）是目前研究中的热点。

物理气相沉积方法具有覆盖范围广、沉积速度快、几何形状多等优点。

但是，PVD方法不能覆盖靠近壁面的细小结构，而且容易发生气体分解导致厚度分布不均匀的问题。

CVD方法能够解决PVD方法的问题，但是其制备过程复杂，需要较高的加热温度和反应时间，且需使用高昂的精密仪器和设备来监测和控制反应。

扩散焊接是一种利用化学反应强制促进扩散形成铁素体体系和其他相的方法，具有成型简单、高效节能等优点。

但是，扩散焊接钨合金存在杂相、粗晶和组织不均匀等问题，易导致材料失效或变形。

热等静压（SHS）是一种利用自产生能量的化学反应，在高温条件下在粉末中形成热塑性复合材料的方法。

SHS技术具有高密度、无氧化、成分均匀、无显微裂纹等优点。

但是，SHS方法需要较长的时间和高温条件，经常受到气氛污染的影响，且容易产生非均匀的致密度和过量残余化学物质等问题。

等离子喷涂是一种高技术的涂覆方法，可在基材上形成致密、高硬度和耐磨损的陶瓷涂层，适用于制备钨合金外层涂层。

但是，等离子喷涂还存在制备成本高、容易损坏喷涂设备等问题。

在高性能钨合金制备方面，还面临一些基础问题，如控制材料性能、优化微观结构等。

钨及其合金异型制品的空心阴极烧结研究的开题报告1. 研究背景和意义钨及其合金是一种高强度、高熔点的金属材料，在工业生产中有着广泛的应用。

其中，空心阴极是一种关键部件，广泛应用于电子管、电视等电子器件中。

钨及其合金空心阴极的制备方法多种多样，其中包括热等静压法、水压法、高压燃气冶金法、电烧结法等。

近年来，随着先进制造技术的不断发展，空心阴极制造过程中的烧结工艺也越来越重要。

2. 研究内容本研究将关注钨及其合金异型制品的空心阴极烧结制备过程中的一系列关键问题，主要涉及以下几个方面：(1) 烧结温度和时间对烧结效果的影响；(2) 添加剂对空心阴极烧结过程的影响；(3) 空心阴极的微观结构、物理和力学性能；(4) 优化烧结工艺，提高钨及其合金空心阴极的制备效率和质量。

3. 研究方法本研究将采用实验室试验相结合的方法，结合材料学、物理学、化学等学科知识，从材料的微观结构、物理性能和力学性能角度进行系统的测试和分析。

具体的研究方法包括：(1) 采用压缩机制备原材料，通过高温烧结得到钨及其合金异型制品。

(2) 利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试手段对样品的显微结构和组成进行分析。

(3) 运用显微硬度计测试样品硬度，并进行组织形貌的分析。

(4) 设计实验参数，研究相关因素对烧结效果的影响，并优化烧结工艺。

4. 研究预期结果通过本研究，预计可以得到以下研究结果：(1) 确定钨及其合金异型制品空心阴极的最佳烧结温度和时间，以及添加剂对烧结过程的影响。

(2) 了解不同制备方法对于钨及其合金异型制品空心阴极的微观结构、物理性能和力学性能的影响。

(3) 提出高效的烧结工艺和优化方法，提高钨及其合金异型制品空心阴极的制备效率和质量。

5. 预期贡献本研究的预期贡献如下：(1) 对钨及其合金异型制品空心阴极的烧结制备及相关工艺优化提供了有效的技术支持。

(2) 增强了钨及其合金材料的烧结制备技术水平。

(3) 丰富了钨及其合金异型制品的烧结制备领域的研究内容，促进了相关学科的发展。

摘要钨基高密度合金因具有高密度和优异的力学性能而得到了广泛的应用。

本文采用光学显微镜、扫描电镜、ｘ—ｒａｙ衍射、室温拉伸和室温冲击等手段，系统地研究了合金成分、烧结方式、热处理对钨基高密度合金力学性能的影响。

试验结果表明，氢气烧结态合金的拉伸强度随着ｗ含量由９０％（质量百分比，下同）增加到９５％时有所提高，而当ｗ含量进一步提高时，合金的拉伸强度略有降低。

伸长率和冲击韧度随着ｗ含量由９０％增至９７％时逐步减小。

添加Ｒｅ对钨基高密度合金力学性能有显著的影响，当Ｒｅ含量为０．５％时，合金的伸长率和冲击韧度略有降低，但抗拉强度有较大幅度的提高，Ｒｅ含量继续增加时，尽管合金的强度有所提高，但合金的伸长率和冲击韧度降低幅度较大。

真空烧结不仅能避免氢气烧结时所引起的氢脆现象，而且可以改善液相对固相的润湿性，因此真空烧结态合金的力学性能高于氢气烧结态合金；真空／压力烧结能较大幅度地改善合金的力学性能，这主要是因为真空／压力烧结不仅能避免氢气烧结时所引起的氢脆现象，而且能有效地减少和消除合金中的孔隙。

钨基高密度合金热处理实验证实，真空退火、固溶淬火对钨基高密度合金力学性能有显著的影响。

真空退火能有效地提高合金的力学性能，这是由于真空退火能减少氢气烧结态合金中的氢脆，并且使镍和铁在钨中的扩散层增厚，界面结合力提高；合金经固溶淬火后在钨一钨界面出现一种类似于基体相的韧性相，从而提高了界面结合强度，合金力学性能显著提高；经固溶淬火后，Ｎｉ／Ｆｅ比为７／３和９／１的合金其拉伸强度和冲击韧度同时得到提高，且Ｎｉ／Ｆｅ比为９／ｌ的合金较Ｎｉ／Ｆｅ比为７／３的合金性能提高更为显著，这是由于抑制了Ｂ相（ＷＮｉ４）在钨颗粒与粘结相的晃面上及粘结相中析出。

关键词：高密度合金，成分，烧结，热处理，性能ＡＢＳＴＲＡＣＴＥｘｔｅｎｓｉＶｅｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｂｅｅｎｃ秭ｅｄｏｕｔｏｎＴｈＩ玛ｓｔｅｎ＿ｂａｓｅｄｈｅａＶｙａｌｌｏｙｓ（ｗＨＡｓ）ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔ圭ｌｅｉｒｅｘｃｅｌｌｅｎｔｍｅｃｈａｌｌｉｃａｌｐｒｏｐｅｎｉｅｓａｎｄｈｉ曲ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ，Ⅱｌｅｅｆｒｅｃｔｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｉｍｅｒｉｎｇｍｅｔｌｌｏｄｓａ芏１ｄｈｅａｔ—ｔｒｅａ恤ｅｎｔｓｏｎ也ｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｍｐｅｎｉｅｓｏｆＷＨＡｓｗｅｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄｂｙｍｅａｌｌｓｏｆｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃ叩ｙ，ｓｃ锄ｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ｓＥＭ），ｘ—ｒａｙｄｉｆｈ．ａｃｔｉｏｎ（ｘＲＤ），ｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ，ａｎｄｉｍｐａｃｔｔｅｓｔ．Ｔ１１ｒｏｕ曲ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔ１１ｅｅｆ！Ｅ．ｅｃｔｏｆＷｃｏｎｔｅｍｏｎｔｌｌｅｍｅｃｈａ工ｌｉｃａｌｐｒｏｐｅｎｉｅｓｏｆｗＨＡｓｓｉＩｌｔｅｒｅｄｉｌｌｈｙｄｒｏｇｅｎ，ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈＷｃｏｎｔｅｍｉｎｃｒｅａｓｉｌｌｇ舶ｍ９０％（ｗｅｉｇｈｔ曲ｃｔｉｏｎ）ｉｔｓ缸ｔｌｌｅｒｉｎｃｒｅａｓｅ．Ａｎｄ吐ｌｅｔｏ９５％ａｎｄｍｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｓｓｌｏｗｌｙｗｉｔｈＷｃｏｎｔｅｍｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａ１１ｄｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｌｌｆｒｏｍ９０％ｔｏ９７％．Ｔ１１ｒｏｕｇｌｌａｄｄｉｎｇＯ．５～１．５％ＲｅｉｎＷＨＡｓ，ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｍｏｆｗＨＡｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｃｏｎｓｉｄｅｍｂｌｙａｃｃｏｍｐａｎｙｉｎｇｗｉｔｈｍｅｓｌｏｗｄｅｃｒｅａｓｅｓｏｆｔｅｎｓｉｌｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｎｄｉＩｎｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓ州ｍＲｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｏＯ．５％ａＩｌｄⅡ１ｅｔｅｎｓｉｌｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａ１１ｄｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｌｌｌｌｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｒａｐｉｄｌｙａｃｃｏｍｐａｎｙｉｎｇｗｉｔｈｍｅｍｒ山ｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｎｓｉｌｅｓ仃ｅｎ垂ｈｗｉｔｌｌＲｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｒｅａＳｉｎｇ疗ｏｍＯ．５％ｔｏ１．５％．ｓｎｅｒｅｄｉｎＢｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｍｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓＶａｃｕｕｍｗｉｔｌｌｔ１１０ｓｅｓｉｎｔｅｒｅｄｉｎｈｙｄｒｏｇｅｎ，ｉｔｉｓｆｂｕｎｄｔｌｌａｔＶａｃｕｕｍｓ协ｔｅｒｉｎｇｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＷＨＡｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｍｅ、ｖｅｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒＮｉ—Ｆｅｂｉｌｌｄｐｈａｓｅｄｕｒｉｎｇｓｉｍｅｒｉｎｇ．ＢｙｉｎＶｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｍｅｅｆｒｅｃｔｏｆｖａｃｕｕｍ／ｐｒｅｓｓｕｒｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｌｌｉｃａｌｐｒｏｐｅｎｉｅｓｏｆＷＨＡｓ，ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｍｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒ叩ｅｍｅｓｏｆＷＨＡｓａｒｅｉｒｎｐｍｖｅｄｂｙＶａｃｕｌｌＩＩ昨ｒｅｓｓｕｒｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｌｌｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｂｒｉｔｃｌｅｎｅｓｓａｎｄｔｌｌｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｃａｖｉｔｉｅｓ．ｍｅｃｈ砌ｃａｌＢｙｉｎＶｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｍｅｅ矗ｂｃｔｏｆｖａｃｕｕｍａｎｎｅａｌｉｎｇｏｎ也ｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＷＨＡｓ，ｉｔｉｓｆ．ｏｕｎｄｔｌｌａｔｖａｃｕｕｍａ１１ｎｅａｌｉｒ培ｌｅａｄｓｔｏ廿ｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｍｐｅｎｉｅ８ｂｅｃａｕｓｅｏｆｍｅｅｌｉｍｉｎａ：ｔｉｏｎｏｆｈｙ曲ｏｇｅｎｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓａｎｄ仕Ｉｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｍｅｄｉｆｍｓｉｏｎｌａｙｅｒ．Ｔｈｒｏｕ班ｉｎＶｅｓｔｉｇａｔｉｒ培ｍｅｅｆｒｅｃｔｏｆｓｏｌｉｄ—ｓｏｌｕｔｉｏ—、Ⅳａｔｅｒ．ｑｕｅｎｃｈｏｎｔｌｌｅｍｅｃｈａｌｌｉｃａｌｐｍｐｅｎｉｅｓｏｆＷＨＡｓ，ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｌｌａｔｔｌｌｅｍｅｃｈａｌｌｉｃａｌｐｒｏｐｅｎｉｅｓｏｆＷＨＡｓａｒｅｉｍｐｒｏＶｅｄｂｙｓｏｌｉｄ－ｓｏｌｕｔｉｏｎ／ｗａｔｅｒ－ｑｕｅｎｃｈｂｅｃａｕｓｅｏｆ也ｅａｐｐｅａｒａｌｌｃｅｏｆｎｅｗｐｈａｓｅ．Ａｎｄｉｔｉｓａｌｓｏｆｏｕｎｄｍａｔｕｎｄｅｒｓｏｌｉｄ－ｓｏｌｍｉｏｎ／ｗａｔｅｒ＿ｑｕｅｎｃｈｓｔａｔｅｍｅｂｅｓｔｒａｔｉｏｏｆｎｉｃｋｅｌｔｏｉｒｏｎｍｏｖｅｄｆ｝ｏｍ７／３ｔｏｌ９／１ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｈｅａｔ－ｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｅ腧ｃｔｉＶｅｔｏｉ１１ｔｌｉｂｉｔ出ｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｆｗＮｉ４．ＫＥＹＷｏＩｍＳ：Ｔｕｎｇｓｔｅｎ－ｂａｓｅｄｈｅａｖｙａｌｌｏｙｓ（ｗＨＡｓ），ＣｏＩｎｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ，Ｈｅａｔ—ｔｒｅａ廿ｎｅｎｔ，ｐｒｏｐｅｎｉｅｓ原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

高比重钨合金力学性能影响因素分析1引言液相烧结理论是架起烧结工艺条件与烧结体微观结构参数、各相性质之间桥梁的重要手段<1～3> 。

液相烧结(LPS)是粉末冶金中用以获得高致密化颗粒增韧材料非常经济、有效的方法之一,比如碳化钨、青铜,不锈钢的烧结等。

由于不同液相量及烧结条件下液相的毛细力和传输率的影响不同,将导致固相扩散运动的不同,最终导致烧结体微结构随液相量及烧结条件的变化而改变。

如颗粒的平均直径随着烧结时间的增加而增加;烧结温度的增加会减小二面角;界面比随着钨的体积百分比增加而增加等。

细观力学的一个重要任务就是要架起微观结构参数、各相性质与复合材料宏观有效性质之间的桥梁<4 > 。

用微观结构参数描述复合材料内部微结构特征,如夹杂(颗粒、空洞、纤维、裂纹)的形状、几何尺寸等,这里的对象主要是颗粒。

由细观力学建立复合材料各相的性质和微结构参数的关联,实现复合材料的设计和优化。

本文主要目的是通过烧结理论和细观力学这两块基石搭起烧结和复合材料力学性能之间的桥梁,为不同要求的材料的制备确定合理、经济、较为优化的工艺,为不同工艺下材料的力学性能提供预测。

本文还利用上述理论对实验中两种典型液相烧结的高比重钨合金从不同角度进行了定性和定量解释。

2理论模型2 1烧结理论Ostwald生长模型是很多液相烧结晶粒粗化或生长模型的基础,但仅仅适用于增强相稀疏的情况。

虽又经许多理论修正,固相的体积百分比仍然在 5 0 %左右<5,6 > ,表达式一般为G3=G30 +Kt (1)G为颗粒大小,G0 为初始大小,K为受温度影响的生长率。

German<7> 在前人的基础上,给出了适合更高体积百分比(>70 % )的新的颗粒生长率的确定方法。

在烧结过程中伴随晶粒生长过程的还有液相向固相扩散的过程,在烧结体颗粒中基体含量也受到烧结条件的影响,基体向固相的扩散系数与温度的关系为D =D0 exp - ΔG+RT (2 )其中D0 为指数系数,R为气体常数,ΔG+ 为扩散活化能。

摘要 ： 钨基 高 密 度合 金 因具 有 高密 度和 优 异 的力 学 性 能而 得 到 了
广泛 的 应用 。 本文 采用 扫 描 电镜 、 室 温拉 伸 和室 温 冲 击等 手段 ， 系 统地 研 究 了烧结 方式 对钨 基高 密 度合 金 力学 性 能 的影 响。 试验 结 果表 明 ， 氢气 烧 结 态 合金 的抗 拉 强 度 随 着 Ｗ 含 量 由 ９ ０ ％增加到 ９ ５ ％ 时 有 所
艺如 下 ：
３ ． ２ ． １ 设计 合金 成分和 配料 。根据 相应 的研 究内容 对
２ 研 究现 状 对钨 基 高密度 合金 进行 烧结 ， 传 统 的烧 结 工 艺为液相
式中： Ａ 为冲击功 ， Ｓ 试样 截面积。
液 密度 存 在 很 大 的差 别 ，在 重力 的影 响喜 爱 引发 黏 性 流 ５ ． １ 实验 方案 根据 表 ５ — １所 示 ，进行 对 实验所 用原 动， 导致 钨晶粒 出现 聚集 ， 进一步 发生严 重 的坍塌 变形 。 进 料钨粉 、 镍粉 、 铁粉 的设计 。Ｗ — Ｎ ｉ ～ Ｆ ｅ系高 密度 合金 分别 行 钨 基高 密度 合金 烧 结 时 ， 对性 能 、 组 织 的均 匀 性都 有较 采 用氢 气烧 结和 真空烧 结 的方 法进行 制备 ， 氢气 烧结 采用 高的要 求。 双 温 区 的钼 丝 推 杆炉 ， 一区８ ５ ０ 。 Ｃ、 二区 １ ５ ０ ０ 。 Ｃ， 推舟 速 ３ 实验 方法 度４ ５ ｍｉ ｎ ／ 舟， 真空烧结 时升温速率 为 ８ ￣ Ｃ ／ ｍｉ ｎ升到 １ ２ ０ ０ 。 Ｃ ３ ． １ 合金 原料 。制 备钨 基 高 密度 合金 的原 料 ， 其部 分 保 温 ４ ０ ｍｉ ｎ ， 再以 ５ ℃／ ｍｉ ｎ升 到 １ ５ ０ ０ ℃保温 ６ ０ ａｉ ｒ ｎ， 随炉 性能指 标如 下表 ３ — １所示 。 冷却， 真空度 为 ０ ． ０ １ Ｐ ａ 。

钨基高密度合金因具有密度和强度高、延性好等一系列优异的性能而被视为1种非常重要的军工新材料 .高密度合金一般是将Ｗ,Ｎｉ,Ｆｅ等合金元素粉末采用模压成形,然后在15 0 0～15 5 0℃液相烧结达到近全致密,其合金的显微组织结构由球形的Ｗ晶粒和连续分布的粘结相组成,Ｗ晶粒粒径范围一般为 4 0～60 μｍ<1> .尽管采用形变强化处理改变合金中的Ｗ晶粒纤维组织结构,但合金的强度提高已达到极限<2 > .随着科学技术的发展,原有合金的性能已经远远不能满足使用要求 .纳米材料被认为是 2 1世纪应用前景非常广阔的1种新型材料 .由于晶粒尺寸效应和晶粒界面效应的影响,采用纳米粉末可望大大细化Ｗ晶粒,从而大大提高合金的强度、延性与硬度等力学性能<3 ,4 > .因而,采用纳米粉末制备高强韧钨合金是一个很重要的发展方向 .机械合金化(ＭＡ)作为制备纳米粉末的最常见的1种方法,所制备的ＷＮｉＦｅ纳米晶粉末具有一系列特性,它可以形成Ｗ(Ｎｉ,Ｆｅ)超饱和固溶体和非晶相<5,6 > .为此,作者采用ＭＡ制备了纳米钨合金复合粉末,研究了纳米粉末在烧结过程中的致密化行为和在固相烧结和液相烧结时的Ｗ晶粒长大等显微组织的变化 .1实验采用还原Ｗ粉、羰基Ｎｉ粉和羰基Ｆｅ粉作为原始粉末 .各元素粉末的物理化学特性如表1所示 .将各元素粉末按照ｍ(Ｗ)∶ｍ(Ｎｉ)∶ｍ(Ｆｅ) =90∶7∶3称量后,在ＱＭ1型行星式高能球磨机中进行机械合金化,时间为5～2 0ｈ .在ＭＡ过程中采用不锈钢球(ＳＳＢ)和钨球(ＴＢ) 2种研磨球,球料质量比为5∶1,转速为 2 0 0ｒ/ｍｉｎ .在球磨过程中采用高纯氩(Ａｒ)作为保护气氛以防止粉末氧化 .表1各元素粉末的物理化学特性粉末粒度/μｍ形状松装密度/(ｇ·ｃｍ- 3)摇实密度/(ｇ·ｃｍ- 3)比表面/(ｃｍ2 ·ｇ- 1 ) 纯度/% ｗ/%ＯＣＮＦｅＳＷ粉2 .91不规则3.64 6.0 0 0 .2 499.95 0 .0 2 0 0 .0 0 5羰基Ｎｉ粉2 .66不规则0 .75 1.5 40 .6999.0 0 0 .2 5 0 0 .15 0 0 .0 30 0 .0 0 5羰基Ｆｅ粉3.97球形2 .393.77 0 .7196.0 0 1.5 0 0 0 .15 0 0 .30表2为经不同时间机械合金化后粉末晶块尺寸的Ｘ射线衍射分析结果 .表290Ｗ7Ｎｉ3Ｆｅ复合粉末的晶块粒径Ｄ随机械合金化时间的变化情况Ｄ/ｎｍｔ球磨/ｈ0 5 10 15 2 0 30ＳＳＢ球332 10 49177695 0ＴＢ球332 632 81716将经过 2 0ｈ机械合金化的ＭＡ复合粉末与未经机械合金化的原始混合粉末采用模压成形压制成拉伸试样,然后在钼丝炉中经不同温度进行烧结,采用氢气作保护气氛;采用Ｘ射线衍射仪检测在低温退火下Ｗ晶块粒径的变化;在较高温度下当样品发生大部分致密化后,采用排水法检测样品的密度;用金相显微镜检测显微组织及Ｗ晶粒度的变化,并与传统未球磨混合粉末高密度合金压坯的致密化、Ｗ晶粒长大等显微组织变化进行比较 .2实验结果与讨论2 .1致密化行为图1是压坯的相对密度随烧结温度的变化曲线 .可以看出,随着烧结温度升高,相对密度升高,致密化程度加快 .对于未经机械合金化的一般混合粉末而言,发生显著致密化的温度在130 0℃以上,发生近全致密化的温度在15 0 0℃以上 .而对于经过机械合金化的ＭＡ纳米粉末,发生显著致密化的温度降低到12 0 0℃以下,发生近全致密化的温度降低到135 0～14 5 0℃ .可见,机械合金化使发生致密化的温度大大降低,这说明机械合金化提高了致密化速度 .其原因主要是在ＭＡ过程中引入大量的晶界,使系统的自由能提高,从而加快致密化速度<7,8> .从图1还可以看出,采用密度有较大差异的研磨球如钨球和不锈钢球对烧结致密化也有很大的影响 .在相同温度下,采用密度较高的研磨球可使烧结密度大大提高,致密化速度加快 .采用ＳＳＢ球球磨,在14 5 0℃左右发生近全致密化,而采用ＴＢ球可在135 0℃左右发生近全致密化 .球磨时间对烧结致密化程度也有很大的影响(如图2所示) .随着球磨时间增加,致密化速度加快 .图3为在不同球磨时间下ＭＡ粉末压坯在14 0 0℃时其烧结密度随保温时间的变化曲线 .从图3可知,随着保温时间增加,致密化速度加快;随着球磨时间增加,在相同保温时间下烧结密度增大,在达到同样的密度下,所需的烧结时间短 .对于球磨时间较短的粉末,烧结密度随保温时间的变化非常显著;而对于球磨时间较长的粉末,在开始一段时间内致密化程度显著,烧结密度随保温时间变化较慢 .这说明当粉末细化成纳米晶粉末之后,粉末烧结活性发生急剧变化,粉末活性大大增强,在较短时间内可迅速发生致密化,从而在某种程度上说明保温时间不成为致密化的主要控制因素 .机械合金化使粉末晶粒粒径变小,机械合金化时间及研磨球密度增加,球对粉末的冲击能和变形能增加,粉末晶块更加细化,粉末晶块界面增大,因而机械合金化时间和研磨球对致密化的影响主要体现在粉末晶块的细化和纳米晶的形成<8> .ＭＡ 2 0ｈ,采用ＴＢ球图1压坯的相对密度ｄ随烧结温度θ的变化图2球磨时间ｔ对密度ρ的影响ｔ/ｈ:1— 2 0 ;2—15 ;3—10 ;4—5图3在14 0 0℃烧结后密度ρ随保温时间ｔ的变化2 .2Ｗ晶粒长大图4是退火温度在12 0 0℃以下、保温时间为2ｈ时Ｗ晶粒尺寸随温度的变化曲线 .可见,在较低的温度(≤ 5 0 0℃)下,晶粒几乎不长大;随着温度升高,Ｗ晶粒渐渐长大,但是在10 0 0℃以下时,Ｗ超饱和固溶体中产生相的析出,对Ｗ晶粒的长大起阻碍作用,因而Ｗ晶粒长大速度较慢 .当温度超过110 0℃时,非晶相晶化,形成γ(Ｎｉ,Ｆｅ)Ｗ相超饱和固溶体,γ相过饱和固溶体中的相分解并析出,晶粒明显长大 .当温度超过再结晶温度时,Ｗ晶粒迅速聚集、合并与长大,Ｗ晶粒急剧长大 .图5为温度在12 0 0℃以上、保温时间为2ｈ时压坯发生显著致密化后的Ｗ晶粒粒径随烧结温度的变化曲线 .可见,在130 0～14 0 0℃时,Ｗ晶粒粒径长大至原来的10～30倍,Ｗ晶粒粒径可达到3～ 5 μｍ .但是与未经ＭＡ处理的混合粉末在相同温度下烧结后的合金的显微组织相比,Ｗ晶粒粒径要小得多(见图6和图7) .在液相烧结温度(14 65℃)附近(14 80℃)进行短时间的液相烧结时,由于液相的生成与液相的流动,Ｗ晶粒迅速合并、溶解与析出,Ｗ晶粒产生重排,晶粒发生球化和Ｗ晶粒长大,其晶粒粒径长大到10～30 μｍ左右,其组织又回复到接近传统未球磨合金的显微组织(见图7和图8) .当烧结温度在15 30℃时,即使保温时间很短,Ｗ晶粒粒径也会迅速长大到图4Ｗ晶粒粒径Ｄ随烧结温度θ的变化图5在12 0 0℃以上时Ｗ晶粒粒径Ｄ随温度θ的变化图6未球磨粉末在14 0 0℃烧结后合金的金相组织图7球磨粉末在14 0 0℃纳米钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大烧结后合金的显微组织图8在14 80℃烧结后合金的显微组织4 0 μｍ以上 .这说明尽管采用纳米晶粉末,但由于纳米粉末在烧结时快速长大,因此,采用传统液相烧结难以有效控制Ｗ晶粒的长大.3结论ａ机械合金化所制备的ＷＮｉＦｅ纳米晶复合粉末在烧结时致密化速度大大加快 .与未机械合金化的混合粉末相比,致密化温度降低10 0～ 2 0 0℃ .ｂ纳米ＷＮｉＦｅ复合粉末在烧结时其致密化对温度非常敏感,保温时间对致密化的影响较小ｃ纳米粉末在烧结过程中,烧结温度对Ｗ晶粒的长大有很大的影响 .在12 0 0℃以上时,发生回复再结晶,Ｗ晶粒粒径急剧增大 .在液相烧结温度下,液相的生成对Ｗ晶粒的急剧长大起主要作用,因而采用传统液相烧结难以控制纳米晶结构纳米钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大@范景莲$中南大学粉末冶金国家重点实验室!湖南长沙410083 @黄伯云$中南大学粉末冶金国家重点实验室!湖南长沙410083@张传福$中南大学冶金科学与工程系!湖南长沙410083@曲选辉$中南大学粉末冶金国家重点实验室!湖南长沙410083钨合金;;致密化;;纳米粉末;;晶粒长大高密度合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列优异的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料 .纳米材料被认为是 2 1世纪应用前景非常广阔的新型材料,采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧高密度钨合金的很重要的研究方向 .作者采用机械合金化(MA)工艺制备了纳米钨合金复合粉末,研究了纳米钨合金粉末在常压氢气气氛中的烧结致密化和在烧结过程中的W 晶粒长大行为 .同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即W晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生W晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,W晶粒尺寸又长大到接近传统高密度合金水平 .研究结果表明,MA纳米粉末促进了致密化,使致密化温度降低10 0～ 2 0 0℃;在一般固相烧结温度时可以得到晶粒粒径为3～5 μm的细晶高强度合金<1>ChaiatD。

高性能钨合金制备技术研究现状
高性能钨合金是一种具有优异综合力学性能的材料，广泛应用于航空航天、军事装备、电子通信、核能工程等领域。

本文将介绍高性能钨合金制备技术的研究现状。

目前，高性能钨合金制备技术主要包括粉末冶金法、熔炼法和化学气相沉积法等。

粉末冶金法是制备高性能钨合金的主要方法之一。

该方法通过粉末的混合、压制、烘
烤和烧结等步骤，实现钨合金的制备。

粉末冶金法具有制备成本低、制备工艺简单、生产
效率高等优点，适用于大规模生产。

该方法存在一些问题，如晶粒长大、相分离、气孔等
缺陷，影响了材料的性能。

化学气相沉积法是近年来发展起来的一种新型制备高性能钨合金的方法。

该方法通过
化学反应将钨的前体物质气体转化为固体钨合金薄膜，实现材料的制备。

化学气相沉积法
具有制备过程简单、合金成分均匀等优点，能够获得高纯度、低气孔率的钨合金。

化学气
相沉积法还存在一些问题，如成膜速率低、设备成本高等缺点，限制了其在工业生产中的
应用。

除了上述三种主要方法外，还有一些其他制备高性能钨合金的方法也在研究中。

机械
合金化法、电沉积法、激光熔化法等。

这些方法在制备工艺和材料性能方面都有一定的优
势和局限性。

高性能钨合金制备技术研究目前主要集中在粉末冶金法、熔炼法和化学气相沉积法等
方法上。

随着科学技术的不断进步，制备工艺和设备也将不断改进，使高性能钨合金在各
个领域有更广泛的应用前景。

钨基高密度合金热处理力学性能的研究摘要：钨基高密度合金因具有高密度和优异的力学性能而得到了广泛的应用。

本文采用扫描电镜、室温拉伸和室温冲击等手段，系统地研究了热处理对钨基高密度合金力学性能的影响。

钨基高密度合金热处理实验证实，真空退火、固溶淬火对钨基高密度合金力学性能有显著的影响。

真空退火能有效地提高合金的力学性能，这是由于真空退火能减少氢气烧结态合金中的氢脆，并且使镍和铁在钨中的扩散层增厚，界面结合力提高，从而提高了界面结合强度，合金力学性能显著提高。

关键词：高密度合金热处理性能1 绪论高密度钨合金是一类以钨为基，并添加有ni、fe、mn、co等元素的合金，其密度高达16.5～19.0g/cm3。

高密度钨合金不仅密度大，而且还具有一系列优异的性能，例如强度高、硬度高、延性好、机械加工性能好、热膨胀系数小、导热系数大、抗氧化和抗腐蚀性能好、可焊性好等。

这些优异的性能使其在尖端科技领域、军事和民用工业中得到了广泛的应用。

2 钨基高密度合金的研究现状钨基高密度合金是由基体相和粘接相形成的两相组织合金。

钨合金必须具有一个良好的微观组织才可以提高其韧性和强度，我们主要通过热处理来构建其围观组织。

现阶段，国内常用的热处理技术包括循环热处理、固溶淬火热处理、化学热处理、氩气气氛热处理、形变热处理和真空热处理等。

3 实验方法3.1 合金原料■3.2 钨基高密度合金的制备制备钨基高密度合金，其制备工艺过程如下所述：①合金成分设计及配料：参照各项研究内容科学设计合金成分。

②混料：以设定的合金成分的化学配比，采用钨粉、镍粉、铁粉进行配比后，在钢质v型混料机中进行混料，混料用球为硬质合金球，球料比为1：1，球磨时间为8小时。

③捏合：将混好的料放入捏合机，捏合温度为100-120℃，捏合时间为30分钟。

④降温过筛：将捏合完的料置于温度为25℃的空调房内，温度达到室温后，过40目筛。

⑤成形：本实验采用普通模压成形，压制方式为单向阴模浮动压制。

高比重钨合金的低温烧结高比重钨合金的低温烧结刘志国，张宝生，庄育智（北京有色金属研究总院１０００８８）（中国劳动科学研究院）研究了高比重钨合会的高压成型、低温烧结。

高压成型时烧结温度为１３５０℃。

经过低温烧结的合金密度可达理论密度的９９％以上，但合金的微观组织同高温烧结存在很大的差别，低温烧结合金内钨钼相没有完全球化，所占的体积分数较高，粘接相的含量较少。

关键词：钨合金，高压成型，低温烧结一、前言通常，高比重钨合金是通过液相烧结制备而成。

合金的微观组织是单质的钨颗粒分布在镍固溶体基体内。

钨颗粒是一种硬而脆的相，而基体是一种韧性相。

高比重钨合金具有许多优异的性能，例如密度、强度及韧性较高，且具有好的导电、导热性、抗腐蚀性和机械加工性。

因此，在材料领域中高比重钨合金是一种有用的工程材料，并且广泛应用在各个工业领域。

自３０年代高比重钨合金出现以来，科技工作者就对其进行了大量的研究工作，发现影响高比重钨合金性能的因素主要有：合金的成份、杂质含量、烧结工艺、烧结后的形变处理及热处理过程。

例如：当残留的氢含量大于０．５ｗｔ％时，合金的性能将急剧下降，特别是韧性和塑性，但氢的有害作用可以通过真空热处理来消除￣［１、２］。

金属间化合物及杂质元素在晶界处析出将使合金的塑性降低而变脆，而它们的形成或消除可以用纯原料和高温淬火加以控制￣［３、４］。

镍铁比对合金性能也有重要影响，但是目前对最佳镍铁比始终没有统一的说法￣［５～７］。

目前，对高比重钨合金的研究主要集中在改变合金的微观组织及气孔、杂质的含量和分布，从而提高合金的大学性能。

可是对粉末成形工艺的研究却较少。

本文主要介绍成形压力对烧结工艺、性能和微观组织的影响，以期通过高的压制压力达到降低烧结温度的目的。

二、实验过程实验所用金属粉末的特性如表１所不。

本实验所选用合金的成分：９０Ｗ－７０Ｎｉ－３Ｆｅ（ｗｔ％）及微量的Ｃｏ、Ｍｎ。

采用干混法对合金粉末进行混制。

用滚筒式混料机混料，混料时间为１２ｈ。

５ ． １ 真 空退 火对 Ｗ — Ｎｉ — Ｆ ｅ系合 金力 学性 能 的影 Ⅱ 向 ５ ． １ ． １ 实验 方 案
空热 处理 等 。 ３ 实验 方法 ３ ． １ 合金原 料
表 ３ — １ 原 材 料 性 能 指 标
原 料 名 称 钨 粉 镍粉 铁粉 制 备 方 法 还原 羰 基 羰基 费 氏粒 度 （ ｕｍ ） ３ ． ２ ６ ２ ． ６ ７ ６ ． ５ 纯度（ ％） ９ ９ ． ９ ９ ９ ． ７ ９ ９ ． ５
能显 著 提 高 。
４ 性能 检测 ４ 。 １ 抗拉 强度 检测
在 Ｌ Ｊ 一 ３ Ｏ ０ ０ Ａ型 机 械 式 拉力 试 验 机 上 进行 抗 拉强 度
测试 ， 拉伸速 率为 １ ｍｍ／ ｍｉ ｎ ， 相应 的应变速率 为 １ ． １ Ｘ １ ０ ≈
［
Ｓ ～ 。抗 拉强 度 ｄ ｂ 为 口ｂ ＝
火热 处理 、 化 学 热 处理 、 氢气 气 氛热 处理 、 形 变 热 处 理 和 真
＾
样 进 行冲 击性 能测试 。 冲击韧 性 ０ （ Ｉ （ ＝
； ｂＮ
（ ４ — ３ ）
式中： Ａ 为 冲击功 ， Ｓ 为试样 截面 积。
５ 热 处理对 Ｗ— Ｎ ｉ — Ｆ ｅ系合 金 力学性 能 的影响
金 热 处理 实验 证 实 ， 真空退火、 固溶 淬火 对钨 基 高 密 度 合金 力 学 性 能 有 显 著 的影 响。 真 空退 火 能有 效 地 提 高 合 金 的力 学 性 能 ， 这 是 由于 真 空退 火 能减 少 氢 气 烧 结 态 合 金 中 的 氢脆 ，并 且 使 镍 和 铁在 钨 中 的扩 散层增厚 ， 界面结合力提高 ， 从 而 提 高 了界 面 结 合 强 度 ， 合 金 力 学 性

高性能钨合金制备技术研究现状高性能钨合金是一种广泛应用于电子、航空航天、军事等领域的重要材料。

为了提高钨合金材料的性能，并满足不同领域的需求，目前国内外开展了大量的研究工作，涉及到合金成分设计、粉末制备、烧结工艺等方面的技术研究。

下面将对高性能钨合金制备技术的研究现状进行详细介绍。

一、合金成分设计钨合金的基本成分是由钨和其他元素组成，通过合金成分的设计可以调节合金的力学性能、服役性能和热稳定性等。

目前，常用的合金成分设计主要有：1. 钨基合金：通过合适的合金成分设计，可以提高钨合金的塑性和延展性，使之更适用于成形加工等工艺。

2. 钨铜合金：钨铜合金具有良好的导电性和热传导性，常用于制造电接触材料。

二、粉末制备技术粉末制备是高性能钨合金制备过程中的关键环节。

常用的粉末制备技术包括机械合金化、化学气相沉积、物理气相沉积和溅射法等。

1. 机械合金化：机械合金化是将钨和其他合金元素的粉末混合在一起，并进行高能球磨、高能冲击等处理，使其形成均匀的合金粉末。

这种方法可以制备出粒度较小、分散度好的合金粉末。

2. 化学气相沉积：化学气相沉积是通过将金属有机化合物蒸发成气体，然后在适当的条件下，在基片上进行化学反应，从而得到钨合金薄膜或粉末。

这种方法可以制备出高纯度、纳米级的合金材料。

3. 物理气相沉积：物理气相沉积是将纯净的金属蒸发成气体，然后在低压环境下，使金属气体沉积在基片上形成薄膜或粉末。

物理气相沉积方法可以制备出颗粒大小均一、晶粒细小的合金粉末。

4. 溅射法：溅射法是通过将目标材料置于惰性气体环境中，并施加高电压，使金属离子溅射到基片上形成薄膜或粉末。

溅射法可以制备出致密度高、晶粒细小的合金材料。

三、烧结工艺烧结工艺是将钨合金粉末通过加热处理使其熔结成型的工艺。

烧结工艺的目的是提高钨合金材料的致密度、抗热膨胀性和力学性能等。

常用的烧结工艺包括热等静压烧结、真空烧结和等离子烧结等。

1. 热等静压烧结：热等静压烧结是将钨合金粉末放入模具中，施加高压和高温，使其在压力和温度共同作用下烧结成型。

钨及钨合金强化方法和烧结工艺研究进展
易锦伟;习瑶瑶;李诵斌;丁思琪;李阁平;肖方闹
【期刊名称】《铜业工程》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】钨及其合金因其优异的性能被广泛应用于核工业、航空航天等极端环境中,但钨固有的低温脆性和重结晶脆性也限制了它的进一步应用。

本文结合近年来相关研究,从钨及其合金的成分和制备工艺两方面出发,综述了钨基材料性能方面的改善及其实现方法。

成分调控领域有Re,Ta和Nb等元素的固溶强化,以及碳化物和氧化物的第二相强化;制备工艺方面分为场辅助烧结的热压、放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)和微波烧结等工艺,以及无场辅助烧结的活化烧结和无压两步烧结方法。

最后,总结了现有工艺和技术的发展现状,对不同制备工艺的发展趋势进行了展望。

【总页数】10页(P90-99)
【作者】易锦伟;习瑶瑶;李诵斌;丁思琪;李阁平;肖方闹
【作者单位】江西铜业技术研究院有限公司;中国科学院金属研究所;新工程工业学院;河南科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.411
【相关文献】
2O3对超细钨复合粉末烧结性能与钨合金显微组织的影响
2.从含钨废料中回收钨的新工艺、新型铜钨合金材料
3.W-Ni-Fe系高密度钨合金形变强化工艺研究进展
4.通过两步机械合金化工艺制备氧化物弥散强化钨重合金的方法
5.课程思政背景下高校音乐鉴赏教学的若干思考
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高性能钨合金制备技术研究现状目前高性能钨合金制备技术主要包括烧结、热加压、等离子热喷涂、选择性激光熔化等多种方法。

其中烧结法是目前应用最广泛的一种方法，其工艺流程一般包括粉末制备、压制成型、烧结等步骤，具体操作流程如下：1. 粉末制备：粉末制备是高性能钨合金制备的第一步，粉末制备的质量对后续操作过程具有重要的影响。

常用的粉末制备方法有机械合金化、水热法和化学还原法等。

2. 压制成型：将制备好的粉末经过加压成型，目的是为了使其具有一定的强度和较好的成型性能。

压制成型的方法主要有等静压、冷、热等压制法。

3. 烧结：将成型好的粉末进行烧结处理，使其在高温和高压下熔结成型，得到高性能钨合金。

烧结方法主要分为等静压烧结和热等静压烧结两种。

热加压法是在烧结法基础上发展起来的新技术，其与烧结法的主要区别在于在烧结过程中增加了压力，从而使合金更加致密。

该方法制备出的高性能钨合金，其密度和抗拉强度均比烧结法高10%以上，同时具有更好的抗氧化性能。

等离子热喷涂法是一种利用等离子喷涂设备将高性能钨合金喷涂到工件表面的方法。

通过等离子热喷涂法制备的钨合金具有耐热、耐腐蚀、耐磨损等优异性能，且能够制备成各种复杂形状的零件，具有较广泛的应用前景。

选择性激光熔化法是一种新型的制备高性能钨合金的方法，其重点在于利用激光束在微观区域内瞬间熔化金属粉末，从而实现材料的快速成型。

该方法制备高性能钨合金具有优异的成型、微观结构和力学性能，将成为未来制备高性能钨合金的一种重要方法。

总之，高性能钨合金制备技术是当前国内外钨合金领域的研究热点之一，其发展趋势主要是在提高制备效率、掌握更加细化精确的制备过程、提高材料性能、实现工业化规模生产等方面进一步发展和完善，以满足高端工程和技术的应用需求。

近十年高密度钨合金的研究进展传统的高密度钨合金是以钨为基体,添加少量的镍、铁等合金元素用粉末冶金液相烧结法制备而成的。

高密度钨合金具有密度高、强度高、塑性好等优良的力学性能和其他物理性能<1>,在国防军工、航空航天、电子信息、能源、冶金和机械加工等工业领域中具有十分广泛的用途,在国民经济中占有十分重要的地位。

然而,粉末冶金液相烧结方法有其本身的局限性,如烧结产品的坍塌、变形和成分偏析等,再者,日益发展的军事工业也要求高密度合金具有更高的力学性能。

为了克服液相烧结制备合金的这些缺陷,进一步提高合金的力学性能,近十年来,国内外的专家学者从合金的材质、合金的纳米化、合金的烧结、合金的大变形量强化处理等方面作了许多深入细致的研究。

本文仅就其中的某些方面作一些概括和总结,并就高密度合金的发展趋势作出了展望。

1合金的材质高密度钨合金除了WNi Fe和W Ni Cu 等三元素外,还发展了其他三元系,如:W Ni Mn、W Ni Si、W Ni Ti、W Co Ti等,这些三元系中的粘结相可以有效地降低合金的烧结温度<2>。

另外,还发展了四元、五元等多元合金体系,合金元素在其中的作用和强化机理各有不同。

其一,固溶强化。

难熔金属Mo、Ta、Re、Nb 与W互溶,在合金中起固溶强化的作用,可强化钨基体,限制W在粘结相中的溶解,细化晶粒<3>。

例如:Mo部分取代W可以使合金的强度提高到1000MPa以上,但合金的延性下降。

其二,第三相强化。

少量的Al基中间相,如添加Al、Ti第13卷第4期2 003年8月粉末冶金工业POWDERMETALLURGYINDUSTRY Vol.13No.4Aug.2003生成γ(Al、Ti)沉淀硬化相,Ni3Al、Ni2Al3、Fe3Al等Al基中间相,可以降低W 在粘结相中的溶解度,产生晶粒细化,提高合金强度和硬度。

微量稀土氧化物CeO2、ZrO2 、LaO3、ThO2、VO3以及难熔金属碳化物如HfC和硼化物如TiB2在合金中的弥散分布,可实现弥散强化,提高合金的强度<4>。

钨基高温合金材料的组织与性能研究钨基高温合金是一种重要的结构材料，具有优异的高温力学性能和热稳定性。

钨基高温合金材料的组织与性能研究是目前材料科学与工程领域的热点问题之一。

本文将从材料组织、性能及研究方法等方面进行探讨。

1. 钨基高温合金材料的组织钨基高温合金材料的组织主要由基体和相组成。

基体即是钨基合金的主要成分，通常是由钨与其他合金元素（如铌、钼等）共同组成。

相则是指在基体中形成的一种或多种高温稳定的二次相。

相的组成、分布和形貌对材料的力学性能和热稳定性有着重要影响。

2. 钨基高温合金材料的力学性能研究钨基高温合金材料的力学性能包括抗拉强度、屈服强度、断裂韧性等。

其中，抗拉强度是材料在受力作用下抵抗断裂的能力，屈服强度是指材料开始发生塑性变形的抗力，断裂韧性则是材料在断裂过程中吸收能量的能力。

这些性能的研究通常需要通过拉伸试验、冲击试验等手段进行测试。

3. 钨基高温合金材料的热稳定性研究钨基高温合金材料的热稳定性是指在高温环境下材料的微观结构和力学性能的稳定性。

高温环境下，材料容易发生晶界蠕变、相分解等现象，从而导致材料的力学性能下降。

因此，研究钨基高温合金材料的热稳定性对于材料的工程应用具有重要意义。

4. 钨基高温合金材料研究方法钨基高温合金材料的研究通常采用多种方法，包括金相显微镜观察、扫描电镜观察、X射线衍射分析等。

金相显微镜观察可以用于研究材料的组织结构，扫描电镜观察则可以观察材料的微观形貌。

通过X射线衍射分析，可以得到材料的晶体结构及晶体参数。

此外，还可以利用热稳定性试验、力学性能测试等方法来研究材料的性能。

总之，钨基高温合金材料的组织与性能研究是一个复杂而富有挑战性的课题。

只有深入研究和分析这些问题，才能更好地理解和应用钨基高温合金材料。

通过不断的实验和理论研究，相信在未来的发展中，钨基高温合金材料将会在航空航天、能源等领域发挥重要作用，为人类的进步做出贡献。

Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｂｅｊ ｇ Ｉ ｓ ｉ ｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｉ ｎ ０ ０ １ Ｃｈｎ ） ｃ ｎ ｌｇ ， ｉ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｂｅ ｉｇ １ ０ ８ ， ｉａ ｉ ｔ ｊ
摘 要 ：采 用 数 值 模 拟 的方 法 对 钨 合 金在 冲 击 载 荷 作 用 下 的动 态 力 学 响应 进 行 了 研 究 。运 用 有 限 元 动 力 分 析 程 序 建 立 了 具 有 典 型 微 观 结 构 钨 合 金 三 维 有 限 元 单 胞 模 型 ， 钨 合 金 在 拉 伸 载 荷 作 用 下 的 动 态 力 学 性 能 进 行 了数 值 模 拟 研 究 ， 析 对 分 了应 变 率 对 其 力 学 性 能 的影 响 ， 出 了不 同应 变 率 条 件 下 单 胞 模 型 的应 力 和 应 变 分 布 云 图 ， 与实 验结 果 对 比 的基 础 上 给 在 验 证 了该 有 限元 模 型 的 可靠 性 。 关 键 词 ：钨 合 金 ； 态 力 学 性 能 ； 观 结 构 ； 值 模 拟 动 微 数
ｌ ａ ｉ ｒ ｎｖ ｓ ｉ ａ ｅ ｍ ｅ ｉａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎｓ ｏ ｄ ｎｇｓｗｅ ｅｉ ｅ ｔｇ ｔ ｄ ｂｙ ｎｕ ｒｃ １ｓｍ ｌ ｔｏ ．Ｔｈｅｅ ｆ ｃ ｆｓ ｒ ｉ ａ ｅ ｈｅｍ ｅ ｈａ ｃ ｌｐｒ ｐ— ｆｅ ｔｏ ｔ ａ ｎ ｒ ｔ ｓｏｎ ｔ ｃ ｎｉａ ｏ
ｔ ｎｇｓ ｅ ｌｏ ｓ ｗ ｅ ｅ ｅ ｔ ｂｌｓ ｄ Ｔ ｈ ｙ ｍ ｉ ｅ ｈ ｎｉａ ｒ ｅ ｔｅ ｆｔ ｎｇｓ ｅ ｌｏ ｓ ｕ ｅ ｅ ｉｅ ｕ ｔ ｎ ａ ｌ ｙ ｒ ｓ ａ ｉｈｅ ． ｅ ｄ ｎａ ｃ ｍ ｃ ａ ｃ ｌｐ ｏｐ ｒ ｉ ｓ ｏ ｕ ｔ ｎ ａ ｌ ｙ ｎｄ ｒ ｔ ｎｓｌ

钨基高比重合金板材的液相烧结行为的开题报告一、论文题目钨基高比重合金板材的液相烧结行为二、研究背景钨基高比重合金是一种具有高密度、高熔点、高硬度等优秀性能的重要材料，在航空航天、国防等领域有广泛应用。

现有制备方法主要包括粉末冶金、等离子烧结和热等静压等。

其中，液相烧结是一种最常用的制备钨基高比重合金的方法之一。

在液相烧结过程中，添加剂的选择、液相量的控制以及烧结过程的温度、时间等因素对于材料的微观结构、性能和力学性能等方面都有着决定性的影响。

三、研究目的本文旨在研究液相烧结钨基高比重合金板材的行为，探究添加剂、液相含量等因素对材料性能的影响，并探究最佳液相含量和制备工艺。

四、研究内容(1) 分析液相烧结的原理与应用情况，总结其优缺点。

(2) 研究钨基高比重合金液相烧结材料中添加剂的种类、含量对材料结构、性能等方面的影响。

(3) 实验制备不同液相含量的钨基高比重合金板材，分析不同液相含量对材料微观结构、硬度、抗拉强度等力学性能的影响。

(4) 探究制备工艺的液相含量、烧结温度、时间等因素对材料性能的影响，并确定最佳的制备工艺。

五、研究方法(1) 文献调研：通过查阅相关文献了解液相烧结的原理与应用情况，以及钨基高比重合金液相烧结添加剂种类和表征方法等内容。

(2) 实验制备：制备不同液相含量的钨基高比重合金板材。

(3) 材料表征：通过扫描电镜、X射线衍射等测试手段，分析材料的微观结构、相成分、密度等性质。

(4) 力学性能测试：使用硬度计、万能材料测试机等设备测试材料的硬度、抗拉强度等力学性能。

(5) 数据分析：通过对实验数据进行统计和分析，研究不同液相含量的钨基高比重合金板材的力学性能变化规律，并探究液相含量与制备工艺的关系。

六、研究意义本研究可以深入了解液相烧结制备钨基高比重合金材料的行为，探究液相含量、添加剂对材料性能的影响规律，为优化液相烧结工艺提供依据和参考。

研究结果可以为钨基高比重合金在航空航天、国防等领域的广泛应用提供支持，具有一定的理论和实际意义。