眾所周知,不論是什么材料,受熱或受冷時(shí)它們的體積、長(zhǎng)度均會(huì)發(fā)生變化。就高比重鎢合金而言,在加熱的條件下,合金原子會(huì)加劇振動(dòng),振幅增大,使晶格點(diǎn)陣常數(shù)升高,而產(chǎn)生熱膨脹現(xiàn)象。一般來說,熱膨脹系數(shù)越小,材料的膨脹現(xiàn)象越不明顯,反之亦然。
影響鎢合金熱膨脹系數(shù)的因素主要有合金成分、相變、晶體結(jié)構(gòu)、晶體內(nèi)部缺陷、鐵磁性物質(zhì)和加工因素等。
一、材料成分方面
就鎢鎳銅(W-Ni-Cu)合金而言,鎢的熱膨脹系數(shù)較小,原子間的結(jié)合力較大,而粘結(jié)相Ni和Cu的熱膨脹系數(shù)較大,原子間的結(jié)合力較小。由此可以推測(cè),鎢含量越高或粘結(jié)金屬含量越低,鎢鎳銅合金的熱膨脹系數(shù)越小,反之合金的熱膨脹系數(shù)越大。
另外,如果鎢合金內(nèi)部組分是均一的單相固溶體,則合金的熱膨脹系數(shù)一般介于這些組元的熱膨脹系數(shù)之間,且符合相加律的規(guī)律。如果鎢合金組分為多相機(jī)械混合物,則熱膨脹系數(shù)為介于這些相的熱膨脹系數(shù)之間。
二、相變方面
當(dāng)合金發(fā)生相變時(shí),膨脹量和熱膨脹系數(shù)也會(huì)發(fā)生改變。研究表明,W-Ni-Cu合金在1300℃高溫淬火后的金相組織并未發(fā)生相變現(xiàn)象。
三、組織缺陷方面
鎢合金的內(nèi)部缺陷對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響較大,即空位的產(chǎn)生會(huì)增加材料的熱膨脹系數(shù)。鎢合金孔洞產(chǎn)生的主要原因是:注射時(shí)夾入氣體,不良充模,鎢相與粘結(jié)相分離,模溫和料溫不匹配等。