鎢銅合金的旋鍛研究.pdf

1、W-Cu復合材料具有良好的導電性、抗熔焊性和高強度等優(yōu)點，目前在電工材料、電子、軍工、航天等領(lǐng)域有著廣泛的應用。但是W與Cu之間互不相溶，采用傳統(tǒng)的熔滲法和單一的液相燒結(jié)法都難得到高致密度的鎢銅復合材料。本文采用機械球磨-冷壓制坯-液相燒結(jié)-旋轉(zhuǎn)鍛造的工藝，制備了致密、組織均勻的90W-Cu復合材料。從中得出如下結(jié)論： 1.采用雙向鋼模壓制，能壓制出符合要求的70W-Cu，80W-Cu合金的鎢骨架，但對于90W-Cu合金，高密度

2、的鎢骨架，需要較高的壓制壓力，而較高的壓制壓力又要求壓制模具具有很高的強度，因此，通過模壓很難制備符合要求90W-Cu鎢骨架。 2.對于70W-Cu，80W-Cu，90W-Cu合金，成分配比不同工藝參數(shù)將有所不同。燒結(jié)溫度的提高和燒結(jié)時間的延長，有利于鎢銅合金密度的提高，但是過高的燒結(jié)溫度和過長的燒結(jié)時間，容易造成大面積的骨架金屬的富集或閉孔，不利于后面的熔滲，最終鎢銅合金的密度和導電率都不高。熔滲溫度過低，不利于銅相在鎢骨架中

3、的流動，熔滲溫度過高，有容易造成銅相的揮發(fā)；熔滲時間過短，銅相不能完全填充鎢骨架，熔滲時間過長，容易形成銅池。 3.傳統(tǒng)熔滲法能夠制備完全致密的70W-Cu，80W-Cu燒結(jié)坯，但對于高鎢含量的鎢銅合金，如90W-Cu合金，熔滲法卻很難制備完全致密的鎢銅燒結(jié)坯。本實驗生產(chǎn)的90W-Cu燒結(jié)坯致密度僅為89.5％，燒結(jié)坯中還存在著較多的孔隙。 4.通過實驗發(fā)現(xiàn)旋鍛坯料的加熱，旋鍛加工率的選擇，旋鍛棒料的退火等工藝參數(shù)都對最

4、終材料的密度有重要影響，并列出了在旋鍛過程中可能出現(xiàn)的問題及相應的解決方法。 5.通過對兩種不同的旋鍛生產(chǎn)工藝對比發(fā)現(xiàn)：先熔滲后旋鍛的生產(chǎn)工藝具有更好的顯微組織，材料中的孔隙更少，銅相分布更均勻，能更有效的提高材料的致密度。最終90W-Cu合金熔滲后旋鍛密度達到16.94 g/cm3，接近理論密度。本文還對兩種工藝生產(chǎn)的鎢銅材料的拉伸強度、延伸率的變化進行了研究，結(jié)果表明，旋轉(zhuǎn)鍛造對材料強度的增加不僅僅是以犧牲塑性來換取的。分析