合金元素或氧化物强化W-Ni-Fe高密度合金的研究进展EI北大核心CSCD

为满足对高力学性能钨合金的需求,抑制钨晶粒的生长,制备细晶钨合金是发展趋势。向钨合金复合粉末中添加合金元素或氧化物,将引起细晶强化、固溶强化或弥散强化,有利于改善钨合金的强度和硬度。从添加难熔金属元素、稀土元素及其氧化物等方面入手,并结合本文作者对放电等离子烧结含Mo细晶钨合金的研究,介绍细晶高密度W-Ni-Fe合金的合金元素强化技术。最后,基于目前该领域存在的一些主要问题,对未来研究方向提出了若干建议。     

熔渗法制备W-Ce合金

采用冷等静压压制烧结制备钨骨架并用熔渗的方法制备高密度钨铈合金,综合其密度、硬度等基本实验数据,分析了钨铈合金的组织.结果表明:制备出的W-Ce合金致密度高,理论密度高达98.5%以上,硬度值低于HRB80,所制备的钨骨架通道分布均匀,经熔渗法制备的钨铈合金中铈元素的分布呈现宏观分布均匀,微观组织出现局部富集,其富集情...     

半导体用高纯钨靶材的制备技术与应用

难熔金属钨及钨合金由于具有高温稳定性好、电子迁移抗力高以及电子发射系数高等优点,在半导体大规模集成电路制造过程中有着广泛的应用。本文对半导体用高纯钨及钨合金靶材的应用领域、性能要求以及制备方法进行了详细的分析,并对其发展趋势进行了展望。高纯钨及钨合金靶材主要用于制造半导体集成电路的栅电极、连接布线、扩散阻挡层等,对材料的纯度、杂质元素含量、致密度、晶粒尺寸及晶粒组织均匀性等方面都有着极高的要求。高纯钨及钨合金靶材主要采用热压、热等静压等方式来制备,采用中频烧结+压力加工的方式可以制备出高纯度、高致密度的钨靶材,但晶粒尺寸及晶粒组织均匀性控制方面,与热等静压制备的钨靶仍有一定的差距。     

机械合金化和添加微量Y2O3对制备细晶钨合金

采用机械合金化、添加微量Y2O3和冷等静压、液相烧结工艺制备Ф25mm的晶粒度为3～4μm的细晶93W-4.9Ni-2.1Fe(质量分数%,下同)合金棒材,研究粉末机械合金化、添加微量Y2O3、烧结温度和保温时间对合金棒材烧结致密化和显微组织的影响。结果表明:在1480℃液相烧结时钨晶粒发生明显球化,在此温度下降低保温时间对控制钨晶粒长大有较大影响,保温时间为30min时,钨晶粒尺寸为5～8μm;保温时间为60min时,钨晶粒为8～10μm。添加微量稀土氧化物Y2O3可以进一步有效地抑制晶粒的长大,降低合金的钨晶粒尺寸和提高组织均匀性,在1480℃烧结60min时,钨晶粒为3～4μm,而且晶粒尺寸分布更均匀。     

添加微量TiC对钨的性能与显微组织的影响

为细化钨晶粒,采用粉末冶金方法通过添加加量Ti C于钨基体中制备W-Ti C合金,研究了微量Ti C的添加对钨性能与显微组织的影响。结果表明:当Ti C的添加量为1%(质量分数),烧结温度为1890℃时,W-Ti C合金具有最佳性能,其拉伸强度可达401 MPa,致密度为97.4%;添加的Ti C粉末以球状二次相粒子形式分布于晶界和晶内,与纯钨相比,Ti C的添加有效地抑制了晶粒长大,对钨基体起到细晶强化与弥散强化作用。     

加镍钨粉的活化烧结研究进展

钨具有高密度、高熔点、低的热膨胀系数、优异的导电导热性能以及良好的耐腐蚀性能,在许多领域得到了广泛的应用,但由于熔点高,钨的烧结致密化困难。活化烧结是制备高密度和高性能钨及其合金材料的重要方法,其中添加镍元素是钨粉活化烧结最重要的手段之一。本研究从镍的活化效果、掺杂含量以及活化机理方面综述了镍对钨的活化烧结作用,并提出了添加金属元素的钨粉活化烧结的研究方向。     

钨基合金的预强化和后期强化技术

介绍了近年来关于高比重钨基合金材料强化研究的最新进展。根据钨基合金制品的成形过程,将其分为预强化和后期强化两个过程。在预强化部分,概要介绍了钨合金材料的晶粒细化强化、添加元素强化、烧结强化以及组织强化技术;作为重点,在后期强化过程中,详细描述了目前关于钨合金的几种主要形变强化工艺,包括旋锻、轧制以及热挤压和静液挤压工艺,并对其强化机制进行了分析研究。进一步介绍了热等静压强化的特点和强化机理。     

添加微量Y_2O_3对WC-8%Ni合金微观组织与性能的影响

采用冷等静压与真空烧结工艺制备硬质合金试样,利用排水法、SEM、EDS、三点弯曲法等研究了添加微量Y2O3对WC-8%Ni合金微观组织与性能的影响。结果表明,添加微量Y2O3可以降低WC-8%Ni合金的烧结温度及孔隙度,WC-8%Ni合金的真空烧结温度在1510℃左右,而WC-8%Ni-Y2O3的真空烧结温度为1480℃左右;添加的Y2O3弥散分布于粘结相,起到弥散强化的作用,提高了合金的抗弯强度。     

高密度活化钨粉低温烧结近全致密化行为

采用物理化学方法制备超细高密度活化钨粉(W-0.1%Ni复合粉末,质量分数),研究球磨时间对活化钨粉形貌及其物理性能的影响,探讨球磨处理对该高密度活化钨粉烧结致密化行为的影响,并与超细纯钨粉末的烧结致密化行为进行对比。结果表明:微量活化元素镍的添加及球磨处理能明显加速钨粉的低温烧结收缩速率,显著促进钨粉的烧结致密化程度;球磨5 h后,活化钨粉在1 600℃下烧结即可达到近全致密化(致密度为99.4%),此外,镍元素的添加和球磨处理也能显著促进钨晶粒的长大。     

钨合金粉末和烧结材料的热等静压工艺技术

针对93W-Ni-Fe材料研究钨重合金(WHA)粉末和烧结材料的热等静压(hot isostatic pressing,HIP)强化工艺,在不同的工艺下进行热等静压实验。结果表明,经热等静压强化处理后,93W-Ni-Fe试验件进一步致密化,相对密度和硬度显著提高,分散度明显减小,且其延性保持在较高水平;提高温度和压力都能在一定程度上提高材料的强度及延伸率和断面收缩率,但温度的提高对强化的影响更明显。对两种工艺进行对比,发现钨合金粉末材料的直接热等静压成形试件的性能指标远小于烧结棒材,可通过提高温度得到一定程度的提高,但最优温度压力参数还需探索。