添加鉭對鎢基高密度合金彈性模量的影響的研究.pdf

1、采用液相燒結(jié)技術(shù),對高密度鎢合金90W-7Ni-3Fe及其添加有不同含量元素Ta合金的力學(xué)性能和顯微組織進行了研究.結(jié)果表明:經(jīng)1480℃×1h工藝制備的90W-7Ni-3Fe合金在致密度為99.88﹪情況下,采取三點抗彎法測得的彈性模量E為286GPa,拉伸強度853MPa,延伸率9﹪,洛氏硬度HRC25.3.彈性模量隨孔隙度P的增加降低迅速.經(jīng)過1100℃、1200℃熱處理之后雖強度略有提高、延伸率、硬度顯著增加,但彈性模量卻無明顯

2、變化.所得樣品組織均勻,晶粒度為30 μm,存在以W晶粒的穿晶斷裂為主的四種斷裂方式.在添加1-7﹪Ta范圍內(nèi)合金相結(jié)構(gòu)無劇烈變化,彈性模量大致隨合金元素含量的升高而緩慢降低.合金強度與Ta含量關(guān)系曲線中存在一臨界點成分,即5﹪Ta,其拉伸強度可達1164MPa,在5﹪Ta之前隨合金元素含量升高而升高,之后卻快速降低.Ta的添加阻礙合金的致密化,在1440℃燒結(jié)后,所有合金密度在96-98.5﹪之間.合金延伸率明顯惡化,除7﹪Ta添加合

3、金外,其余均低于6﹪.85W-5Ta-7Ni-3Fe合金在1100℃、1200℃熱處理之后彈性模量無大的變化,但是強度卻有所增加,延伸率經(jīng)1100℃處理后的幾乎不變,但在1200℃卻降為4﹪.所有添加Ta樣品硬度HRC均有增加,85W-5Ta-7Ni-3Fe合金達到了35.0.因Ta固溶于基體相中,降低W在基體相中的固溶度,減小了其動態(tài)速率常數(shù),從而導(dǎo)致合金W晶粒細化,程度隨Ta添加量增加而增強.合金的斷裂模式構(gòu)成發(fā)生變化,為以W晶粒穿

4、晶斷裂與基體相的延性斷裂為主的方式.高含量添加Ta(>10﹪)后,粉體成形性得到改善,即彈性后效降低,壓坯密度提高.因合金組織中新增Ta相,并且其含量相當(dāng)高,從而彈性模量呈現(xiàn)與少量Ta添加時相反的結(jié)果,即彈性模量隨Ta添加量增加而迅速升高,由10﹪Ta樣品的210GPa增至40﹪Ta的286GPa.同時,因Ta相的出現(xiàn),合金強度也表現(xiàn)出降低的規(guī)律.所有樣品均含一定量的孔隙,延伸率也不大于3﹪,但硬度卻隨Ta含量增加而快速升高.在添加Ta