专利名称：一种沉淀强化的高镍铁比钨合金材料及处理工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明属于金属材料领域，特别涉及到一种钨-镍-铁系高密度钨合金材料。
背景技术：
钨-镍-铁系高密度钨合金是一种钨含量介于85％～97％之间，由钨W、镍Ni、铁Fe三组元粉末的混合压坯经液相烧结而制备的两相复合材料，该材料具有密度高和强度高等优点，主要应用于国防军事工业、电热加工、体育器械和射线屏蔽材料等领域。为满足日益苛刻的使用要求，钨合金的高强度和高韧性一直是生产和科研中追求的主要性能指标。目前，国内外钨-镍-铁系高密度钨合金都采用7/3或1/1的Ni/Fe比，其主要原因在于根据钨-镍-铁三元相图和实际对比研究，当钨含量为85％～97％、且Ni/Fe比介于4/6～8/2之间时，液相烧结后缓冷条件下得到的钨合金中没有金属间化合物析出，具有较好的性能；当Ni/Fe比小于4/6时，由于Ni太少合金不能很好地实现烧结致密化；而当Ni/Fe比大于8/2后，烧结后缓冷条件下合金中将析出脆性WNi4相，亦称为β相，使合金的力学性能降低，尤其合金的塑性大幅度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有较高综合性能的钨合金材料，该材料在具有高强度的同时还保持着较高的韧性。事实上，当Ni/Fe比大于8/2时，由于烧结活化元素镍含量的提高，粘结相对钨颗粒的润湿性更好，烧结致密化速率更高，且烧结缺陷少，更有利于缩短烧结时间而获得细晶组织，唯一的缺点是烧结后缓冷过程中随钨的固溶度降低，970℃附近在粘结相中析出β相，致使合金塑性降低。但是，值得注意的是β相的析出是一个过饱和固溶体的脱溶过程，完全可以通过固溶时效来控制其沉淀行为，使之在粘结相中弥散析出。因此，在固溶时效条件下采用高于8/2的高Ni/Fe比，不仅有利于获得细晶组织，而且还有利于利用β相弥散强化粘结相，满足粘结相与钨颗粒之间的力学性能匹配条件，使合金进一步强化，从而制备强度和韧性具佳的钨合金。
一种沉淀强化的高镍铁比钨合金材料，其特征在于材料的配方为钨的含量介于85％～97％之间，其余为镍和铁，所述镍铁比介于8/2～9.5/0.5之间。
如上所述的高镍铁比钨合金材料处理工艺为固溶急冷处理→变形加工→预应变时效。固溶急冷处理的工艺为在氮气保护热处理炉中1100℃～1300℃下固溶处理1～3小时，随后立即在水中急冷；所述变形加工是轧制或旋锻变形，变形量为5％～20％；所述预应变时效为650～950℃下时效12～36小时。
本发明的处理工艺旨在抑制非弥散性β相析出，使其弥散沉淀在钨合金的粘结相中，达到强韧化钨合金的效果。其特点在于通过固溶急冷热处理，使烧结后缓冷过程中析出的非弥散性β相重新溶解于粘结相中形成过饱和固溶体；然后进行变形加工，使钨合金中产生大量晶体缺陷；最后通过应变时效加速β相在粘结相中的弥散沉淀。
与现有技术相比，本发明的优点在于(1)采用本发明制备的高镍铁比钨合金材料的致密度更高，缺陷更少；(2)采用本发明制备的高镍铁比钨合金材料在具有高强度的同时，还可以保持较高的塑性，具有优良的综合性能。
具体实施例方式本发明的钨合金材料中钨的含量为89～97％，其余为镍和铁，镍铁比介于8/2～9.5/0.5之间。钨合金采用粉末冶金液相烧结方法制备。
其具体工艺流程为1、将原料粉末在混料机中干混8～12小时，使成份混合均匀；2、将混合均匀的粉末装入乳胶套中在液等静压机中压制成形，压制压力为140MPa～190MPa，保压时间30秒～45秒；3、将压坯在氢气保护的钼丝推杆炉中烧结成形，烧结温度为1450℃～1500℃，保温20～60分钟；4、烧结后的材料在真空炉中进行除氢处理，除氢温度为1100℃～1300℃，保温1～3小时；5、然后于氮气保护热处理炉中在1100℃～1300℃下固溶处理1～3小时，随后立即在水中急冷；6、进行5％～20％变形量的轧制或旋锻变形；7、最后将变形后的钨合金材料在650～950℃下应变时效12～36小时。表1给出了本发明的几个优选实施例表1 优选实施例
综上所述，本发明的方法能够制备强度和韧性具佳的钨合金材料。
权利要求
1.一种沉淀强化的高镍铁比钨合金材料及处理工艺，其组分包括钨、镍、铁，其特征在于所述组分中钨含量介于85％～97％之间，其余为镍和铁，镍铁比介于8/2～9.5/0.5之间；处理工艺为固溶急冷处理→变形加工→预应变时效，固溶急冷处理在氮气保护热处理炉中于1100℃～1300℃下固溶处理1～3小时，随后立即在水中急冷；变形加工轧制或旋锻5％～20％的变形量；预应变时效时效温度为650～950℃，时效时间为12～36小时。
全文摘要
本发明提供了一种具有高综合性能的钨合金材料及处理工艺，该材料的成份配方为钨含量介于85％～97％之间，其余为镍和铁，镍铁比介于8/2～9.5/0.5之间；处理工艺为固溶急冷处理→变形加工→预应变时效，固溶急冷处理的工艺为在氮气保护热处理炉中在1100℃～1300℃下固溶处理1～3小时，随后立即在水中急冷；变形加工是轧制或旋锻变形，变形量为5％～20％；预应变时效为650～950℃下时效12～36小时。该材料在具有高强度的同时还保持着较高的韧性。
文档编号C22C27/00GK1414128SQ02129378
公开日2003年4月30日 申请日期2002年9月6日 优先权日2002年9月6日
发明者黄继华, 李荣华, 张立春, 殷声 申请人:北京科技大学