一种高致密钨基合金及其近净成形制备方法技术

技术编号：41060579 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-24 11:12

本申请属于粉末冶金领域，公开了一种高致密钨基合金及其近净成形制备方法，制备方法包括将熔融的钨基合金粉末与粘结剂的混合物按设定模型挤出成型，得到坯体；脱除所述坯体中的粘结剂；采用喷涂或浸渍的方式在所述坯体表面包覆包套；以液体为压力传导对包覆包套后的所述坯体进行冷等静压；将冷等静压后的所述坯体去除包套进行烧结得到钨基合金。本申请采用冷等静压加烧结的生产方式，克服了粉末挤出成型后直接烧结制品致密低下的问题，所获得的钨基合金零件致密度高、结构均匀、可靠性高、近净成形。

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【技术实现步骤摘要】

本申请属于粉末冶金领域，尤其涉及一种高致密钨基合金及其近净成形制备方法。

技术介绍

1、金属粉末挤出成型技术(pep)通过3d打印实现对材料的控制和成形，满足客户所需的金属/陶瓷零件的个性化定制。pep方法采用无模具化的制备，节省了模具开发的制造和时间成本；拓展了高难度、高复杂性零件的加工能力，例如实现纯铜随形冷却流道的设计制造，复杂结构碳化硅陶瓷的大尺寸、轻量化、一体化制备等；提供了较直接3d打印技术成形更优的精度，打印设备、材料性价比更高，更有利用3d打印应用的推广及普及。

2、金属粉末挤出成型工艺包括：将金属粉末与有机粘结剂均匀混合造粒，然后经3d打印机成形后，将成形坯(生坯)中的粘结剂脱离，最后经烧结致密化，获得性能一致且优良的产品。

3、金属粉末挤出成型工艺具有制备复杂形状的能力，但由于粘结剂的添加，导致所获得的坯体初始密度较低，后续通过液相烧结提高致密度，密度和性能提高有限，部分合金难以获得完全致密，且由于烧结收缩导致密度存在不均匀的可能性。热压烧结可以获得较高的致密度，但受模具限制，仅能生产简单形状，材料利用率较低。

4、为了提高材料利用率，同时保证金属制件的密度和性能，有必要提出一种用粉末挤出成型结合冷等静压加烧结的方式来生产近净成形金属制件。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种高致密钨基合金及其近净成形制备方法，采用冷等静压加烧结的生产方式，克服粉末挤出成型后直接烧结制品致密低下的问题。</p>

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，包括：

4、将熔融的钨基合金粉末与粘结剂的混合物按设定模型挤出成型，得到坯体；

5、脱除坯体中的粘结剂；

6、采用喷涂或浸渍的方式在坯体表面包覆包套；

7、以液体为压力传导对包覆包套后的坯体进行冷等静压；

8、将冷等静压后的坯体去除包套进行烧结得到钨基合金。

9、进一步地，钨基合金粉末为铁粉、镍粉和铜粉中任意几种与钨粉的混合物，粉末粒度为1-15μm，钨粉含量高于70％。

10、进一步地，粘结剂占钨基合金粉末与粘结剂总质量的1-10％。

11、进一步地，挤出成型的工艺参数包括：喷嘴直径0.3-3mm，挤出温度120-260℃，挤出间距为0.2-2.8mm，层高0.05-0.5mm。

12、进一步地，脱除坯体中的粘结剂，包括：

13、将坯体和催化剂置于溶剂中加热至40-90℃，并保温1-72小时。

14、进一步地，脱除坯体中的粘结剂，包括：

15、将坯体在真空下加热至450-800℃并保温1-6小时。

16、进一步地，包套材质为塑料或橡胶，优选聚氯乙烯或硅橡胶。

17、进一步地，冷等静压的压力为1-50mpa，时间为0.1-5小时。

18、进一步地，烧结包括真空烧结、气压烧结或无压烧结；

19、真空烧结的烧结温度为900-1500℃，烧结时间2-6h，真空度要求10-1-10-4pa；

20、气压烧结的烧结温度为900-1500℃，烧结气氛为氩气，烧结时间2-6h，烧结压力为10-30mpa；

21、无压烧结的烧结温度为900-1500℃，烧结气氛为氢气，烧结时间2-6h。

22、第二方面，本申请公开了一种高致密钨基合金，钨基合金采用上述的方法制得。

23、本申请的技术效果和优点：

24、本申请采用冷等静压加烧结的生产方式，克服了粉末挤出成型后直接烧结制品致密低下的问题，所获得的钨基合金零件致密度高、结构均匀、可靠性高、近净成形。

25、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，所述的脱除所述坯体中的粘结剂，包括：

6.根据权利要求5所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，所述的脱除所述坯体中的粘结剂，还包括：

7.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

10.一种高致密钨基合金，其特征在于，所述钨基合金采用权利要求1-9任意一项所述的方法制得。

【技术特征摘要】

1.一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种高致密钨基合金的近净成形制备方法，其特征在于，所述的脱除所述坯体中的粘结剂，包括：

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学兵，岳恩来，熊宁，王铁军，
申请(专利权)人：安泰天龙北京钨钼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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