一、什么是鎢合金?
鎢合金的定義一般分為兩種:(1)廣義的鎢合金:含有鎢元素的金屬材料統(tǒng)稱為鎢合金,如鎢鐵合金、鎢銅合金、鎢鎳合金和硬質(zhì)合金等。(2)狹義的鎢合金:以鎢為基體材料加入少量鎳、銅、鐵、鈷、鉬、鉻等金屬黏結(jié)劑組成的一種合金材料,也被稱之為高比重鎢合金或高密度鎢合金或重合金。
二、分類
鉬鎢合金
含鉬和鎢兩種元素的合金,它包括以鉬為基的鉬鎢合金和以鎢為基的鎢鉬合金系列。該種合金能以任何比例形成,在所有溫度下均為完全固溶體合金。
鈮鎢合金
以鈮為基加入一定量的鎢和其他元素而形成的鈮合金。鎢和鈮形成無(wú)限固溶體。鎢是鈮的有效強(qiáng)化元素,但隨著鎢添加量的增加,合金的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度將上升,晶粒也顯著長(zhǎng)大。因此,要得到高強(qiáng)度的鈮鎢合金,須適當(dāng)?shù)乜刂奇u的添加量,同時(shí)還須適量加入細(xì)化晶粒、降低塑性一脆性轉(zhuǎn)變溫度的元素如鋯和鉿等。
鎢鈷合金
鎢鈷合金是最常見、最主要的一種鎢的合金形式,有別于前面幾款鎢合金的是它是鎢和碳、鈷,因而它也常被稱為硬質(zhì)合金。目前,工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的刀具基本都是硬質(zhì)合金刀具,所以硬質(zhì)合金這種鎢合金也被稱為是“工業(yè)牙齒”。
三、性能
1.密度高:高密度鎢合金的密度一般為16.5~19.0g/cm3,即相當(dāng)于鋼密度的兩倍以上;
2.抗拉強(qiáng)度高:燒結(jié)態(tài)W-Ni- Fe高密度合金的抗拉強(qiáng)度為800~1000MPa,熱處理和形變加工處理后其強(qiáng)度可提高到1300~1500 MPa;
3.延展性好:W-Ni-Fe高密度合金具有很好的延性,其燒結(jié)態(tài)的伸長(zhǎng)率可以達(dá)到10%~15%,經(jīng)真空或氣氛脫氫處理后,伸長(zhǎng)率可提高到20%~30%;
4.吸收射線的能力良好:高密度合金的吸收射線的能力比鉛高30%~40%,其穩(wěn)定性也比鉛好;
5.導(dǎo)電性能良好:W-Ni-Cu、W-Ni-Fe高密度合金具有較好的導(dǎo)電性、耐電蝕性、耐高壓等導(dǎo)電性能;
6.導(dǎo)熱性優(yōu)異及較低的線脹系數(shù):其導(dǎo)熱系數(shù)為模具鋼的5倍,其線脹系數(shù)只有鐵或鋼的1/2~1/3;
7.耐腐蝕性和抗氧化性;
8.可焊接性:高密度合金可以用銅、銀焊接料進(jìn)行釬焊,可進(jìn)行電鍍;
9.機(jī)加工特性:由于W-Ni-Fe高密度合金具有優(yōu)異的延展性,可以進(jìn)行車、銑、刨、車螺紋和攻絲等機(jī)加工,還可以進(jìn)行軋制、旋鍛和鍛造加工等大形變強(qiáng)化處理;
四、應(yīng)用
鎢合金因具有上述性能,被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,比如:體育方面,可作為高爾夫桿、漁墜子、飛鏢、船艇和賽車等的配重件; 醫(yī)療方面,可用作輻射屏蔽件、瞄準(zhǔn)儀、同位素容器和防輻射試管等;電子信息方面,可制成鎢合金電子封裝片、鎢合金手機(jī)振子等;石油化工方面,可用作石油鉆井和煤礦開采鉆桿等;軍事方面,可作槍彈中集束箭彈的小箭、聚能彈中的“火藥性罩”、散彈、子母彈等;航空航天方面,可用作陀螺儀的轉(zhuǎn)子材料、飛機(jī)的慣性旋轉(zhuǎn)元件、各種儀表及發(fā)動(dòng)機(jī)上的平衡配重元件。