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鎢合金塑性的影響因素

鎢合金塑性是指物體受超過其彈性限度的力作用,呈現(xiàn)連續(xù)且永久變形的性質(zhì),是指材料忍受塑形變性而不破斷的能力,通常用萬能拉伸強度試驗機來測量。

鎢合金的塑性指標(biāo)可用延伸率和斷面收縮率來表示,而且它幷不是恒定不變的,受諸多因素影響,即影響因素包括材料成分、原料配比、顯微結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)、後處理和工作環(huán)境等。一般來說,延伸率越大或斷面收縮率越高,合金材料的塑性越好;反之,延伸率越小或斷面收縮率越低,合金材料的塑性越差。

一、材料成分方面

鎢基合金的成分包括硬質(zhì)相鎢,粘結(jié)相鎳、鐵或銅等。當(dāng)粘結(jié)相不同時,鎢基合金的塑性指標(biāo)也不一樣。研究表明,90W7Ni3Fe的延伸率爲(wèi)18%-29%(AMS-T-21014),90W6Ni4Cu的延伸率約爲(wèi)6%(Mil-T-21014)。

中鎢在綫鎢合金圖片

中鎢在綫鎢合金圖片

二、原料配比方面

當(dāng)材料成分和用途相同,及原料配比在一定範(fàn)圍內(nèi)時,粘結(jié)相含量越大或鎢含量越少,鎢合金的塑性越好;反之,粘結(jié)相含量越少或鎢含量越高,鎢合金的塑性越差。研究表明,90W7Ni3Fe的延伸率約爲(wèi)10%,92.5W5.25Ni2.25Fe的約爲(wèi)7%,97W2.1Ni0.9Fe的約爲(wèi)5%(上述數(shù)據(jù)爲(wèi)Mil-T-21014)。

90W7Ni3Fe的延伸率爲(wèi)18%-29%,91W6Ni3Fe的爲(wèi)17%-27%,92W5Ni3Fe的爲(wèi)16%-26%,93W4Ni3Fe的爲(wèi)16%-24%,95W3Ni2Fe的爲(wèi)10%-22%,96W3Ni1Fe的爲(wèi)8%-20%,97W2Ni1Fe的爲(wèi)6%-13%(上述數(shù)據(jù)爲(wèi)AMS-T-21014)。

三、顯微結(jié)構(gòu)

在材料成分及其他因素都相同的情況下,鎢顆粒越細(xì)小,粒度分布越均勻,及粘結(jié)相分布越均勻,鎢基合金的塑性越好。

中鎢在綫鎢合金圖片

中鎢在綫鎢合金圖片

四、工藝參數(shù)

鎢合金的生産工藝主要包括粉末冶金法和注射成形技術(shù)。其中,粉末冶金法的流程爲(wèi):混料→壓制→預(yù)燒→液相燒結(jié)→熱處理→毛坯切削加工→冷加工→實效→最後切削加工→成品。注射成形技術(shù)的流程爲(wèi):混喂料→制?!⑸洹撝A(yù)燒→燒結(jié)→熱處理→成品。

然而,不論是粉末冶金法還是注射成形技術(shù),燒結(jié)溫度都對鎢合金的塑性影響很大。一般而言,鎢合金的塑性隨燒結(jié)溫度的升高先上升後下降。

五、後處理

經(jīng)過後處理的鎢合金的塑性能得到顯著提升。後處理主要包括熱處理和形變強化。其中,熱處理方式主要包括固溶淬火處理、真空或惰性氣氛脫氫處理、循環(huán)熱處理等;形變強化主要有鍛造、靜液擠壓、熱擠壓、熱軋或熱擠壓(軋)與鍛造複合變形工藝。

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