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YG18鎢合金燒結新工藝

來源:無錫國勁合金有限公司   2019年11月04日 11:02  

YG18鎢合金燒結新工藝

高密度鎢合金密度在16.5~19.0g/cm3之間,具有密度高,熱膨脹系數(shù)小,抗蝕性和抗氧化性能好,導電導熱性能好,強度高,延性好,抗沖擊韌性好等諸多優(yōu)點,在國防工業(yè)中得到廣泛應用。

高密度鎢合金的傳統(tǒng)燒結方式為液相燒結。在液相燒結中,由于燒結溫度達到液相線以上,晶粒極易長大,且由于固液密度差別大,在重力作用下易產生粘性流動,導致鎢顆粒聚集而下沉,產生嚴重的坍塌變形。近年來,采用納米粉末為原料來制備鎢合金正成為研究熱點,但納米粉末活性高,在燒結過程中極易粗化。針對上述問題,近來出現(xiàn)了一些新的燒結技術。
一、固相燒結:在低熔點組元熔點以下進行的無液相生成的粉末冶金燒結。在此過程中由于沒有液相流動,可避免因液相流動和鎢顆粒下沉而引起的燒結坯料變形,但由于界面產生液相少,導致粘結強度較低。
二、兩步燒結:先在低熔點組元的液相線溫度以下進行固相燒結,然后加熱到液相線以上進行液相燒結。固相燒結為液相燒結提供相對致密的骨架,有助于抑制液相燒結時的溶解析出和鎢顆粒的聚集長大。兩步燒結法綜合了液相燒結與固相燒結的優(yōu)點,但對改善晶粒度效果不明顯。
三、低溫活化燒結:降低燒結活化能,使得燒結溫度降低,燒結時間縮短,燒結體性能得以提高。降低活化能的主要途徑有:(1)添加第二相使基體材料在第二相中形成固溶體或中間相,促進物質擴散;第二相熔點降低可降低燒結活化能。(2)細化原料粉末,如納米級粉末的燒結活性可大大提高。(3)使粉末體內產生大量的位錯,空位和較大的晶格畸變,可降低燒結溫度。
四、微波燒結:利用微波的特殊頻段與材料的基本細微結構耦合而產生熱量,通過材料的介質損耗使材料整體加熱至燒結溫度,從而實現(xiàn)材料致密化。微波加熱克服了傳統(tǒng)加熱中被加熱物體表面溫度高,燒結驅動力損耗大的缺點,提高了溫度分布均勻性,使材料內部熱應力減至小,具有加熱速度快,保溫時間短,材料晶粒組織細小均勻,生產周期短,能源利用率高,安全無污染等優(yōu)點,但由于金屬材料對微波的反射率極大,微波燒結過程電磁能轉化成熱能的效率低,有待進一步研究。
五、放電等離子燒結:將金屬粉末等裝在石墨模具內,利用模沖和電極在粉末粒子間直接通入脈沖電流和壓制壓力,在電火花放電瞬間產生的高溫場作用下進行壓制燒結,從而實現(xiàn)短時間快速燒結。在放電等離子燒結過程中,脈沖電流快速擊穿、破壞包裹粉末表面的氧化物,使顆粒表面得到凈化,促使粉末瞬時發(fā)生微放電,激發(fā)出等離子活化顆粒,再通電加熱至燒結溫度,實現(xiàn)快速升降溫及短時保溫,從而使燒結過程快速跳過表面擴散階段,可抑制顆粒的長大,但產品尺寸和形狀受石墨模具的限制。

 

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