作為鎢合金的一項(xiàng)重要力學(xué)性能指標(biāo),沖擊韌性(Impact toughness)是指合金材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的能力,能反映出材料內(nèi)部的細(xì)微缺陷和抗沖擊性能。那影響鎢合金沖擊韌性的因素有哪些呢?
鎢合金沖擊韌性的影響因素包括鎢粉的粒度、形狀、體積分?jǐn)?shù)、變形狀態(tài),合金中的氧含量、組織缺陷和應(yīng)力狀態(tài)等。
一、材料方面
研究表明,隨著鎢含量升高或鎢粉顆粒尺寸增大,鎢合金的沖擊功將減小,則韌性越差;反之,隨著鎢含量降低或鎢粉顆粒尺寸減小,鎢合金的沖擊功將增大,則韌性越好。另外,變形態(tài)的合金的沖擊功小于未變形態(tài)。
鎢合金中氧含量越高,沖擊韌性越差;反之,氧含量越低,合金的沖擊韌性越好。這主要是歸因于氧會(huì)與鎢、鐵、鎳等金屬元素發(fā)生氧化反應(yīng),生成氧化鎢和其他氧化物夾雜,進(jìn)而破壞母體的連續(xù)性,導(dǎo)致合金力學(xué)性能下降。另外,隨著氧含量的升高,鎢相與黏結(jié)相的浸潤性越變差,則粘接相將難以完全包裹鎢顆粒,且氧化物顆粒周圍有明顯的孔隙,這也是導(dǎo)致鎢合金沖擊韌性變差的原因。
二、組織缺陷方面
組織缺陷如氣孔越少,鎢合金的沖擊韌性越好;反之,沖擊韌性越差。鎢合金內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的原因主要是燒結(jié)工藝不合適、鎢粉顆粒尺寸太小和升溫速度較快。因此,改善燒結(jié)工藝,可有效減少鎢合金內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生,提高其沖擊韌性。
三、應(yīng)力方面
一般而言,加工應(yīng)力越小,鎢合金的沖擊韌性越好;反之,沖擊韌性越差。鎢合金加工應(yīng)力是指合金內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的力,主要是由機(jī)械加工引起的。真空熱處理能夠很好地消除合金表面的加工應(yīng)力,提高材料的沖擊韌性。