燒結溫度對鎢合金性能的影響

鎢合金是一種具有優异熱學、力學、電學和化學等性能的合金材料,廣泛應用于航空、航天、航海等領域中。具體來說,鎢合金性能包括高密度、高强度、大硬度和良好延展性等,這些性能除了受材料成分、原料配比、組織結構和工作環境的影響外,還受工藝參數如燒結溫度的影響。

一、密度方面

以90WNiFe合金爲例,在化學成分、原料配比和組織結構等因素都相同的情况下,當燒結溫度在1360℃至1440℃範圍內時,鎢合金的密度會隨著燒結溫度升高而增大,主要是歸因于溫度越高鎢顆粒溶解越快;當燒結溫度大于1440℃時,合金的密度會隨著燒結溫度升高而减小。

90WNiFe合金密度與燒結溫度的關係(圖源:鄒儉鵬/中南大學)

90WNiFe合金密度與燒結溫度的關係(圖源:鄒儉鵬/中南大學)

二、强度方面

以90WNiFe合金爲例,當燒結溫度在1360℃至1440℃範圍內時,鎢合金的抗彎强度和抗拉强度會隨著溫度的升高而增强,主要是歸因于在1440℃之前,隨著溫度的升高,液態粘結相含量越來越大,使鎢顆粒能够牢固結合,再加上拉應力的作用,合金强度更高;當燒結溫度大于1440℃時,合金的抗彎强度和抗拉强度會隨著溫度升高而减小,其中抗拉强度下降較快。

90WNiFe合金强度與燒結溫度的關係(圖源:鄒儉鵬/中南大學)

90WNiFe合金强度與燒結溫度的關係(圖源:鄒儉鵬/中南大學)

三、塑性方面

以90WNiFe合金爲例,當燒結溫度在1360℃至1440℃範圍內時,鎢合金的伸長率和斷面收縮率會隨著溫度的升高而增大;當燒結溫度大于1440℃時,合金的伸長率和斷面收縮率會隨著溫度的升高而减小。

90WNiFe合金塑性與燒結溫度的關係(圖源:鄒儉鵬/中南大學)

90WNiFe合金塑性與燒結溫度的關係(圖源:鄒儉鵬/中南大學)

由此可見,燒結溫度對高密度鎢合金性能的影響較大,對製造高强度、高韌性與延性的鎢合金及拓寬合金材料的應用範圍,都具有十分重要的參考價值。

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