技术领域：
本发明涉及汽车粉末冶金材料制备领域，更具体的说是涉及一种高机械强度钨合金材料及其制备方法，涉及w-ni-fe系合金及其他金属粉末与化合物的掺杂而制备的钨合金材料。
背景技术：
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钨基合金是一种以钨为硬质相，以镍铜或镍铁为黏结相组成的复合材料。钨基合金具有密度高、韧性好、热膨胀系数小以及抗腐蚀性强被广泛应用在信息能源、冶金、航空航天、国防军工以及核行业。随着科技的发展以及人们的需求，对钨合金的性能有了更高的要求，现有常规钨合金主要由钨镍铁粉合成，通常掺杂钴粉与钼粉，而目前一般钨合金(通常为钨镍铁合金)的硬度为45-50hrc，抗拉强度为800-1150mpa，目前一般钨合金已经不能满足人们的需求，因此有必要在保证其综合性能(高比重，热膨胀系数小和抗腐蚀性)不受影响的前提提高钨合金的硬度以及抗拉强度。
技术实现要素：
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本发明是针对现有技术的不足之处，目的之一是提供一种高机械强度钨合金材料，目的之二是提供一种高机械强度钨合金材料的制备方法，本发明通过氮化硅的掺杂，在保证钨基合金的综合性能(高比重，热膨胀系数小和抗腐蚀性)不受影响的前提下提高钨合金的硬度以及抗拉强度。
本发明的技术解决措施如下：
一种高机械强度钨合金材料，钨合金材料由按质量百分比计的以下物质组成：w：90％；ni：3-5％；fe：1-3％；:mo：1-3％；co：0.1-1％；si3n4:0.1-2％。
作为优选，所述w、ni、fe、moco和si3n4分别为粉末状材料，所述钨粉的粒径为1-10um；镍粉为羰基镍粉，粒径小于10um；铁粉为羰基铁粉，粒径为1-10um。
一种高机械强度钨合金材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步：将原料粉末按配比称量加入到真空球磨罐中，加入研磨介质，用真空泵抽真空；
第二步：将真空球磨罐放入高能球磨机中球磨15-30h，所用磨球为钨合金球，球料比为10:1；
第三步：取出真空球磨罐，快速挥发研磨介质乙醇，通过模具压制成成型的坯体；
第四步：将成型的坯体放入真空管式炉中烧结，烧结温度为1220-1280℃，保温时间为30-90min。
作为优选，所述研磨介质为乙醇。
作为优选，第二步中，所述的球磨机的球磨转速为250r/min。
作为优选，第四步中，所述的烧结过程中通入氩气作为保护气体。
本发明的有益效果在于：
本发明旨在解决钨合金强度低，抗拉强度低，变形量大以及成本等问题。现有常规钨合金主要由钨镍铁粉合成，通常掺杂钴粉与钼粉，本发明在此基础通过掺杂氮化硅来提高钨合金材料的机械性能。
本发明配方合理，加入适量的钴和钼以及氮化硅。由于钼的原子半径与钨相近，在烧结过程中，钼可以取代部分钨，从而阻止钨晶粒长大。氮化硅为一种超硬物质，而且本身具有润滑性，在烧结过程中对形变的控制具有良好的辅助作用，并且提升钨合金的强度。钴的加入可以改善镍基固溶体对钨颗粒的浸润性与界面结合力，弥补钼掺杂对钨合金延伸率下降的不足。按本发明成分配方制备的钨合金具有较高的强度与硬度。
具体实施方式：
实施例1，
一种高机械强度钨合金材料及其制备方法，由按质量百分比计的以下物质组成：w：90％；ni：4.2％；fe：1.8％；:mo：2％；co：1％；si3n4:1％。将上述原料粉末按配比称量加入到真空球磨罐中，加入25ml乙醇作为研磨介质，用真空泵抽真空；将真空球磨罐放入高能球磨机中球磨24h，所用磨球为钨合金球，球料比为10:1，球磨将多种原粉充分混合均匀，并将粉料磨的更细，粉料越细活性会更好，越有利于烧结；取出真空球磨罐，将乙醇快速烘干，用固定的磨具通过dy-30型压片机制成坯体；将成型的坯体放入真空管式炉中烧结，通入氩气作为保护气体，烧结温度为1250℃，保温时间为1h。
通过实施例1的配方和方法制备的钨合金材料，按要求对样品进行后序加工，其钨合金常温下硬度为55hrc，抗拉强度为1250mpa。
实施例2：
一种高机械强度钨合金材料及其制备方法，由按质量百分比计的以下物质组成：w：90％；ni：3.5％；fe：1.5％；:mo：2％；co：1％；si3n4:2％。将上述原料粉末按配比称量加入到真空球磨罐中，加入25ml乙醇作为研磨介质，用真空泵抽真空；将真空球磨罐放入高能球磨机中球磨24h，所用磨球为钨合金球，球料比为10:1；取出真空球磨罐，将乙醇快速烘干，用固定的磨具通过dy-30型压片机制成坯体；将成型的坯体放入真空管式炉中烧结，通入氩气作为保护气体，烧结温度为1250℃，保温时间为1h。
通过实施例2的配方和方法制备的钨合金材料，按要求对样品进行后序加工，其钨合金常温下硬度为60hrc，抗拉强度为1280mpa。
上述实施例是对本发明进行的具体描述，只是对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。