一种高致密高强度钨合金的烧结模型及利用该烧结模型制备钨合金的方法技术

技术编号:42868810 阅读:49 留言:0更新日期:2024-09-27 17:30
本发明专利技术涉及一种高致密高强度钨合金的烧结模型及利用该烧结模型制备钨合金的方法,采用高频交变载荷烧结技术,借助烧结炉内的热场与力场的耦合作用进行致密化烧结,提出烧结过程中烧结温度、烧结时间、交变频率等烧结参数之间的关联模型:k=T×t×[P<subgt;c</subgt;+P<subgt;v</subgt;×(1‑ε<supgt;‑1</supgt;)]/πR<supgt;2</supgt;,利用该模型,可烧制出致密度高、力学性能优异的钨合金,制备出的钨合金致密度99.5%以上,钨晶界结合紧密,抗压强度和断裂应变显著提高。室温下烧结态钨合金的压缩屈服强度达1467.07MPa,抗压强度达1572.12MPa,断裂时的应变量达41.23%,制备的钨合金具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钨合金烧结和粉末冶金,具体涉及一种高致密高强度钨合金的烧结模型及利用该烧结模型制备钨合金的方法


技术介绍

1、钨合金具有高熔点、高强度、高硬度、优异的高温稳定性、良好的辐射吸收能力和抗蠕变性能等特性。高性能钨合金对提高苛刻工况下装备的服役寿命、安全可靠性和运行效率起决定作用。高强度、高塑性钨合金是极端高温环境工程设备的迫切需求,代表着高端钨合金的发展趋势。

2、然而纯钨存在着明显的缺点,如低温脆性、较高的韧脆转变温度、较低的再结晶温度以及辐照催化和硬化问题等,限制了钨的更广泛应用。弥散强化和细晶强化是强化钨合金的有效手段,例如通过固固、固液或液液掺杂的方法向钨合金掺杂第二相颗粒,如氧化锆、氧化铝等氧化物或碳化钨等,可以在钨合金烧结过程中钉扎晶界,阻碍位错运动,起到弥散强化的作用,同时细化钨晶粒提高钨合金的综合性能。钨合金的烧结也是材料成型的一个关键步骤,目前常见的烧结有中频感应烧结,放电等离子烧结,热等静压等烧结方式,然而传统的恒定载荷下钨颗粒之间的存在着结合不够紧实,钨合金致密度低等问题。


技术实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高致密高强度钨合金的烧结模型,其特征在于,利用高频交变载荷烧结制备高致密高强度钨合金,烧结参数满足模型:k=T×t×[Pc+Pv×(1-ε-1)]/πR2,其中T为烧结温度,单位为K;t为保温时间,单位为h;Pc为载荷中值,单位为MPa;Pv为载荷振幅,单位为MPa;ε为交变频率,单位为Hz;R为试样烧结半径,单位为mm;

2.一种利用如权利要求1所述的烧结模型制备高致密高强度钨合金的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的高致密高强度钨合金的制备方法,其特征在于:步骤(1)中钨合金原料包括纯钨粉和金属氧化物,所述金属氧化物包括氧化锆、...

【技术特征摘要】

1.一种高致密高强度钨合金的烧结模型,其特征在于,利用高频交变载荷烧结制备高致密高强度钨合金,烧结参数满足模型:k=t×t×[pc+pv×(1-ε-1)]/πr2,其中t为烧结温度,单位为k;t为保温时间,单位为h;pc为载荷中值,单位为mpa;pv为载荷振幅,单位为mpa;ε为交变频率,单位为hz;r为试样烧结半径,单位为mm;

2.一种利用如权利要求1所述的烧结模型制备高致密高强度钨合金的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的高致密高强度钨合金的制备方法,其特征在于:步骤(1)中钨合金原料包括纯钨粉和金属氧化物,所述金属氧化物包括氧化锆、氧化钇、氧化铝和氧化镧中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的高致密高强度钨合金的制备方法,其特征在于:步骤(1)中纯钨粉的粒径为0.8~1.2μm、纯度≥99.95%,金属氧化物的粒度为30~200nm、纯度>...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐流杰赵云超魏世忠王铁军李秀青王金淑李洲罗来马周玉成郭明宜
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

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