一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法技术

技术编号:20806539 阅读:63 留言:0更新日期:2019-04-10 03:18
本发明专利技术公开了一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法,其是称取W‑5%Re合金粉末和TZM合金粉末为原料,按照TZM合金粉末在下、WRe合金粉末在上的顺序装入特殊设计的梯度模具中,然后进行SPS烧结连接,一次性得到WRe/TZM梯度复合材料。本发明专利技术制备方法得到的WRe/TZM梯度复合材料致密度高、连接面扩散均匀、硬度与剪切强度优异。

【技术实现步骤摘要】
一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法
本专利技术涉及一种WRe/TZM梯度复合材料的制造方法,尤其涉及一种一步法制备高致密度高性能的WRe/TZM梯度复合材料的方法。
技术介绍
WRe合金是由W和Re所组成的合金,W熔点高、高温强度大、散热性能好、原子序数高,在电子轰击下能激发强的X光射线,但W具有切口敏感效应,容易导致裂纹的扩展、加深,从而使靶材基体剥离,Re的再结晶温度比W高500℃,且Re不存在塑脆转变温度。因此,Re的加入可显著改善W的室温脆性,降低塑脆转变温度,并能在一定的高温区域增强W的力学性能。随着国防工业和国民经济的迅速发展,WRe合金零部件在各领域的应用日益广泛,例如火箭发动机喷嘴、核燃料贮存和控制装置、极端环境热电偶以及CT机X射线管阳极靶材靶面材料。TZM合金是在Mo基体中加入总量不超过1%的Ti和Zr而形成的一种高温合金,与纯钼相比,TZM合金具有更高的再结晶温度和高温强度。TZM合金应用广泛,如有色金属的压铸模具、鱼雷发动机上的配气阀体、火箭喷嘴、CT机X射线管阳极靶材基体等。WRe/TZM复合材料因W与Mo的特性连接在一起时接头性能良好,因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法,其特征在于:设置梯度模具,所述梯度模具分为上、下两部分,上部分为高温区、下部分为低温区;首先称取W‑5%Re合金粉末和TZM合金粉末作为原料,按照TZM合金粉末在下、WRe合金粉末在上的顺序装入梯度模具中;然后进行SPS烧结连接,烧结结束后,原料停止收缩,获得WRe/TZM梯度复合材料,且TZM合金部分和WRe合金部分分别位于梯度模具的低温区和高温区。

【技术特征摘要】
1.一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法,其特征在于:设置梯度模具,所述梯度模具分为上、下两部分,上部分为高温区、下部分为低温区;首先称取W-5%Re合金粉末和TZM合金粉末作为原料,按照TZM合金粉末在下、WRe合金粉末在上的顺序装入梯度模具中;然后进行SPS烧结连接,烧结结束后,原料停止收缩,获得WRe/TZM梯度复合材料,且TZM合金部分和WRe合金部分分别位于梯度模具的低温区和高温区。2.根据权利要求1所述的一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法,其特征在于:所述梯度模具包括梯度模具凹模(5)、上压头(1)、下压头(6);所述梯度模具凹模(5)的中轴设置有用于放入原料粉末和两压头的贯通的中空腔;所述梯度模具凹模(5)高温区的壁厚小于低温区的壁厚,高温区和低温区的温度差通过壁厚差调控;在高温区和低温区皆设置有测温孔(4)。3.根据权利要求2所述的一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法,其特征在于:所述梯度模具凹模(5)高温区和低温区的壁厚差为8~15mm,以使高温区和低温区温差满足WRe合金和TZM合金烧结致密化所需温度。4.根据权利要求2所述的一步法制备高致密度WRe/TZM梯度复合材料的方法,其特征在于:所述下压头(6)的纵剖面呈“T”型结构,以“T”型结构的“1”部分插入至所述梯度模具凹模(5)的中空腔中,“一”部分位于梯度模具凹模(5)下方,且“一”部分的外周与梯度模具凹...

【专利技术属性】
技术研发人员:张久兴韩翠柳潘亚飞沈学峰杨新宇张凡高
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

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