鎢鎳鐵重合金是一種常用來制造平衡錘,振動(dòng)吸收屏,X、α、β、γ射線吸收屏以及高穿透能力砲彈的原料,目前主要是用粉末冶金法制備。然而,在一些載荷水平較高的用途,該合金的極限抗拉強(qiáng)度(RM為1220MPa)是明顯不夠的。因此,下面將為大家介紹一種極高機(jī)械性能的鎢鎳鐵重合金。
一種極高機(jī)械性能的鎢鎳鐵重合金,比重在15.6和18之間,含有80-99%(重量比)的鎢和鎳、鐵(Ni/Fe重量比大于或等于1.5),并可選擇性地含有其它元素如鉬、鈦、鋁、錳、鈷及錸,這樣一來能使其機(jī)械性能顯著提高,尤其是極限抗拉強(qiáng)度可達(dá)到2000Pa,延伸率至少為1%。
極高機(jī)械性能的鎢鎳鐵重合金有一種由純鎢球節(jié)所形成的組織,在燒結(jié)工序中球節(jié)或多或少會(huì)球化,構(gòu)成α相,該球節(jié)由該合金的三元素組成的γ相所包圍,γ相在球節(jié)間起結(jié)合作用。
研究者發(fā)現(xiàn),要達(dá)到極高的機(jī)械性能,鎢合金必須有特殊的性質(zhì)。
從形態(tài)學(xué)的角度來看,如果在由這類合金制得的試樣上觀察垂直于加工方向的表面,會(huì)發(fā)現(xiàn)-α相不再為球化的形狀,而稍呈楕球形,并在長(zhǎng)軸的一端附近成對(duì)連接在一起,長(zhǎng)軸間成銳角,上述排列較普遍地被稱為“蝶翅”,以及-結(jié)合γ相的平均自由程尤其隨極限抗拉強(qiáng)度的提高而成比例地減小。因此,平均自由程小于15μm時(shí),極限抗拉強(qiáng)度達(dá)1600MPa以上。注意:平均自由程是指一定方向上分隔兩個(gè)順次γ相區(qū)的平均距離。
從顯微組織的角度來看,如果取薄蘑片,會(huì)在α相中發(fā)現(xiàn)有尺寸為0.01-1μm的位錯(cuò)晶胞存在,它隨材料機(jī)械性能的提高而成比例的減少。與材料機(jī)械性能的提高相一致,晶胞互相之間相對(duì)的混亂取向也被觀察到,據(jù)認(rèn)為,正是那些晶胞使該類合金具有發(fā)生變形時(shí)所必需的塑性。此外,在表面平行于加工方向的試樣上所進(jìn)行的觀察還揭示了隨機(jī)械性能提高而成比例變得更為明顯的纖維織構(gòu)。上述纖維以其特定取向?yàn)樘卣?,該種取向按密勒指數(shù),對(duì)于試樣中心部的極點(diǎn){110}相當(dāng)于〈110〉方向然而,機(jī)械性能的提高超過1500MPa水平會(huì)發(fā)生α相的多邊形化。作為附帶的情況,有關(guān)γ相的析出網(wǎng)在α相球節(jié)鄰接區(qū)域中發(fā)展。