一种钨合金材料快速低温热处理方法技术

本发明专利技术提供一种钨合金材料快速低温热处理方法，属于钨合金热处理方法技术领域，包括以下制备步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种钨合金材料快速低温热处理方法


[0001]本专利技术涉及钨合金热处理方法
，具体涉及一种钨合金材料快速低温热处理方法
。

技术介绍

[0002]钨镍铁合金其具有较高的密度，一般可达
16.5
～
18.75g/cm3
，强度高，塑性和可切削性好，良好的导热性和导电性，并且对
γ
射线或
X
射线有极好的吸收能力，故其应用广泛，主要用于制造航空和航天材料
、
常规武器用的穿甲弹弹芯
、
以及制造各种防射线的屏蔽部件等
。
[0003]钨镍铁合金通过粉末冶金的方法制的，其镍铁为粘结相，钨颗粒为基体，其烧结态性能较差，一般需要在真空炉中或者固溶炉中进行热处理，来提高该材料的性能，热处理温度多为
950℃
～
1350℃
，热处理时间多为2～4小时，整个过程的升温速度较慢，热处理时间较长，生产效率低下，且成本较高，对于急件产品的生产有着相当大的阻碍
。
[0004]且在退火温度上多采用
1000℃
以上的温度进行退火，且保温时间长，例如申请公布号为
CN 114959334 A
的一种提高钨合金材料硬度的制备方法，所使用的退火温度为
1150
‑
1350℃
，保温时间为3‑
10h
，所使用的温度不仅高而且速度较慢，对于生产来说无法产生较大效益
。
专利
技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种钨合金材料快速低温热处理方法，该方法能够在短时间内生产出材料性能较好的钨合金材料
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种钨合金材料快速低温热处理方法，包括以下制备步骤：
S1、
粗胚制备，根据设计的合金材料称取合金粉末，将合金粉末进行混合得到混合料，使用冷等静压技术将混合料压制成型，得到压胚；
S2、
粗胚烧结，将压胚进行烧结，烧结温度为
1400℃~1600℃
，烧结时间为
30~60min
，得到粗胚；
S3、
退火，将粗胚置于电阻炉中退火，退火温度为
550℃~850℃
，保温时间为1‑
3h
，得到钨合金材料
。
[0007]本专利技术在退火步骤时所用的退火温度以及退火装置的配合，本专利技术采用的退火装置是电阻炉，在多次实验验证下发现，电阻炉与真空炉以及其他加热方式的不同在于，经电阻炉加热后的合金粉末，其热应力更加巨大，因此相比较于其他方法以及温度的退火来说，使用电阻炉进行退火的温度可以在相对更低的温度下进行退火，从而能够产生相同的热应力，使得钨合金材料在不同温度下的退火能够达到一致的效果，从而缩短了退火所用的时间以及能量，对于大规模以及加急工件的制备工艺有着很大效益
。
进一步的，所述合金粉末为钨粉
、
镍粉
、
铁粉
、
钴粉和锰粉的混合物
。
[0008]进一步的，所述钨粉的费氏粒度为
2.5~4.0
μ
m
，镍粉的费氏粒度为
2 .5
～
4.0
μ
m
，铁粉的费氏粒度为
5.0
～
8.0
μ
m
，钴粉的费氏粒度为
0 .5
～
2.0
μ
m
，锰粉的费氏粒度为
5.5
～
8 .0
μ
m。
[0009]进一步的，所述合金粉末中钨粉含量在
90
～
97%
，镍粉含量在1～
6%
，铁粉含量在1～
5%
，钴粉含量在
0.1
～
0.5%
，锰粉含量在
0.01
～
0.05%。
[0010]进一步的，所述步骤
S2
中混合的混合时间为
10~24h
，所述混合方式为球磨，所述球磨的球磨介质为钨合金球，所述钨合金球与所述合金粉末的添加比例为3：
5。
[0011]进一步的，所述步骤
S3
中冷等静压技术中的压制压力为
120~200MPa
，保压时间为
60~240s。
[0012]进一步的，所述步骤
S4
中烧结所用的装置为推杆式烧结炉
。
[0013]进一步的，所述步骤
S4
中压坯在烧结时外部填埋有氧化铝砂
。
[0014]进一步的，所述氧化铝砂的粒径为
120
目
。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚
、
完整地描述
。
显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行
。
所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品
。
[0016]下面对本专利技术实施例的钨合金材料及其制备方法进行具体说明
。
[0017]其中，本专利技术中，钨合金材料是指以
90%
以上占比的钨粉为主材，添加镍粉
、
铁粉
、
钴粉和锰粉的混合物进行压制烧结形成
。
[0018]本专利技术提供一种钨合金材料快速低温热处理方法，其由以下方法制得：
S1、
粗胚制备，将粉末状的合金粉形成初步的形状选择钨粉
、
镍粉
、
铁粉
、
钴粉
、
锰粉这四种作为钨合金的整体成分，并且为了在后续烧结的过程中，四种成分相配合形成的钨合金材料能够产生足够的抗拉强度以及屈服强度，从而应对其生产所需，钨粉含量选取
90
～
97%
，镍粉含量选取1～
6%
，铁粉含量选取1～
5%
，钴含量选取
0.1
～
0.5%
，锰粉含量选取
0.01
～
0.05%
，其中相对于现有技术中的钴与镍的的质量百分比为
0.6
‑
1.0
：1的比值，本专利技术根据大量实验进行验证，调整了钴与镍的的质量百分比，以此能够得到在更低温度
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钨合金材料快速低温热处理方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、
粗胚制备，根据设计的合金材料称取合金粉末，将合金粉末进行混合得到混合料，使用冷等静压技术将混合料压制成型，得到压胚；
S2、
粗胚烧结，将压胚进行烧结，烧结温度为
1400℃~1600℃
，烧结时间为
30~60min
，得到粗胚；
S3、
退火，将粗胚置于电阻炉中退火，退火温度为
550℃~850℃
，保温时间为1‑
3h
，得到钨合金材料
。2.
如权利要求1所述的钨合金材料快速低温热处理方法，其特征在于：所述合金粉末为钨粉
、
镍粉
、
铁粉
、
钴粉和锰粉的混合物
。3.
如权利要求2所述的钨合金材料快速低温热处理方法，其特征在于：所述钨粉的费氏粒度为
2.5~4.0
μ
m
，镍粉的费氏粒度为
2 .5
～
4.0
μ
m
，铁粉的费氏粒度为
5.0
～
8.0
μ
m
，钴粉的费氏粒度为
0 .5
～
2.0
μ
m
，锰粉的费氏粒度为
5.5
～
8 .0

【专利技术属性】
技术研发人员：王占锋，张力力，罗崇玲，任琳君，王涛，
申请(专利权)人：西安华力装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：