钨渗铜材料室温力学性能与组织研究

分别从不同原料钨粉粒度和不同钨骨架密度的角度,对材料的室温拉伸性能进行研究,并结合SEM断口形貌观察,分析材料在室温状态的断裂形式及其变化规律。研究表明:(1)无论是用中颗粒还是细颗粒钨粉制备的钨渗铜材料,在83%的骨架相对密度下,材料的室温强度呈现出一个峰值;(2)在相近骨架相对密度的情况下,细颗粒钨粉制备的试样,其室温拉伸强度均明显高于相应中颗粒钨粉制备的试样;(3)对于钨渗铜材料,室温下的断裂形式为穿晶和沿晶断裂两种形式并存,并且随着骨架密度的提高,穿晶断裂的比例逐渐上升。对于相近骨架相对密度的两种试样,中颗粒试样比细颗粒试样具有更多的解理面。     

粉末粒度对于高温钨渗铜材料骨架性能的影响

高温钨渗铜材料是由高温烧结钨骨架经熔渗金属铜而制成的互不固溶型复合材料 ,钨骨架的连续程度、钨颗粒的连接状态以及孔隙形态和大小等因素将直接影响材料的使用性能。本文从钨粉粒度的角度出发 ,研究其对于钨渗铜材料骨架性能的影响 ,实验表明 ,在相同的烧结制度 (2 2 30℃× 5h)下 ,细颗粒钨粉所得到的骨架密度比中颗粒钨粉所得到的要高 ,但其内部形成大量封闭孔隙 ,使得其连通性能不及中颗粒钨粉所得骨架 ,不利于金属铜的熔渗 ;对于相近骨架密度 (86± 0 5 % )的两种试样 ,从渗铜结果来看 ,二者的骨架连通性能相当。从SEM照片来看 ,细颗粒钨骨架的晶粒尺寸明显比同骨架密度中颗粒钨骨架的晶粒尺寸小 ,高温拉伸结果显示细颗粒钨渗铜材料比相应中颗粒钨渗铜材料的强度要高的多 ,这一点说明了钨骨架的晶粒细化对钨渗铜材料有明显的强化作用。     

钼粉粒度均匀性对钼渗铜材料组织的影响

采用熔渗法制备了钼渗铜材料。采用超声波探伤的方法对钼渗铜材料进行了无损检测,采用SEM和金相分析对钼渗铜材料进行了微观组织观察,分析了钼粉的粒度均匀性对钼渗铜钼材料组织的影响。研究结果表明：粉末粒度均匀性对钼骨架的渗铜性能有影响;粉末中存在的细颗粒较多或者有粉末团聚现象时,钼骨架局部细小孔隙聚集,铜难以渗入这些聚集的小孔隙,造成超声波探伤渗铜均匀性不佳;超声波探伤发现的“面积型渗铜不均”实际是“密集微孔聚集”。     

钼铜材料的开发和应用

本文介绍和讨论了钼铜材料的发展简况 ,基本性能 ,制取方法和应用     

热处理渗铜烧结钢的性能和组织

研究了不同原料铁粉，基体骨架铜含量以及不同淬火温度对渗铜钢热处理后密度，硬度和抗弯强度的影响。结果表明，采用水雾化铁粉添加少量铜中高碳基体骨架，溶渗后经淬火－冷处理－低温回火，其硬度大于ＨＲＣ４５，密度大于７．６０ｇ／ｃｍ＾３抗弯强度达１６００ＭＰａ，组织为回火马氏体加铜相；断裂主要是通过铜相的撕裂，显示出塑性断裂的特微。     

钨铜材料应用和生产的发展现状

介绍了钨铜材料目前主要的应用领域、使用特点及其在钨铜材料中所占的份额。叙述为满足钨铜材料新的应用在制取工艺上的研究发展情况。     

真空开关和电子器件用钨铜材料

随着真空开关和电子器件新应用的开发，发展了钨铜材料的新系列—真空钨铜材料。本文介绍了真空钨铜材料的特点、制取工艺及主要性能，并讨论了与应用有关的问题。     

钨渗铜材料力学性能和组织的批次稳定性研究

采用3批不同厂家的钨粉,通过烧结-熔渗法制备了钨渗铜材料,分析了材料的密度、金相组织和断口形貌,测试了不同温度下的拉伸强度,对比研究了高温钨渗铜材料的批次稳定性。结果表明：3个批次材料烧结性能一致,渗铜均匀性良好。组织相近,晶粒度相近,断口形貌相近,基本无差异;不同温度点的拉伸强度互有交叉,趋势一致,没有明显差异。对钨渗铜材料批生产过程中,原材料的供方选择和质量管控提出了方法和建议。     

钼含量对钨钼渗铜材料烧结工艺和力学性能的影响

采用熔渗法制备了5种相同骨架密度、不同钨钼成分配比的W-Mo-Cu材料,对5种不同成分材料的烧结工艺和烧结组织进行分析,并对物理力学性能,包括室温抗拉强度、高温(800℃、1 200℃)、室温冲击功以及室温断裂韧度进行对比研究,结果表明:W-Mo-Cu材料的烧结温度随钼含量的增加而降低; W-Mo合金骨架实现了固溶,固溶程度随W-Mo合金烧结温度提高而提高,随钼含量的降低而提高。W-Mo-Cu材料的力学性能基本介于W-Cu材料和Mo-Cu材料之间,密度随W-Mo的配比而变化,可以在W-Cu材料和Mo-Cu材料之间连续调节; Mo含量在30%(质量分数)以内的W-Mo-Cu材料具有与W-Cu材料相当的高温强度,W-Mo合金骨架固溶强化效果明显,800℃和1 200℃的最高强度能够达到330 MPa和215 MPa。     

中国钨钼材料加工业的现状

简要回顾了我国钨铝加工业的发展历史,详细地介绍了国内钨铝材料加工的现状和近期钨铝材料的生产、消费、进出口及科技进展。     

Fe－C－Cr自生复合材料组织和性能的研究

通过单向凝固，制取了一种性能优异的新材料，即Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ自生复合材料，并研究了化学成分、凝固速度对材料组织和性能的影响。试验结果表明，当Ｒ＝５８ｍｍ·ｈ（－１）、Ｇ＿Ｌ＝１４２℃·ｃｍ（－１）时，Ｆｅ－２．８５％Ｃ－３０．８０％Ｃｒ共晶合金的抗拉强度可达２３００ＭＰａ以上，约为体积凝固时的８倍。     

锻造ZHMR4合金性能及显微结构的研究

本文采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱仪（EDS）及力学性能测试手段对ZHMR4合金的性能及显微组织进行了研究。结果表明：ZHMR4合金具有良好的加工性能，且锻造选用的工艺参数较为合理，此合金可以进行工业化生产。     

钼钨合金的组织和性能研究

本文研究了钼钨合金的粉末制备和烧结工艺,得到了相对密度大于96%且成分组织均匀的钼钨合金。通过对比Mo-50W合金与钨合金的断口形貌和力学性能,得出Mo-50W合金具有比工业生产钨合金更高的致密度和强度。     

Mo-La2O3复合材料微观结构与力学性能的研究

采用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),维氏硬度计,电子万能材料试验机,动态热模拟机研究了稀土钼复合材料的结构、形貌、硬度、断裂韧性、高温屈服强度、强韧化机理等。结果表明:在钼中添加适量的La2O3,可起到室温强韧化和高温强化作用。随着La2O3含量的增加,样品的硬度、断裂韧性呈先增后减的规律,其最大值分别为l0.85 GPa7,.25 MPa.m1/2。该材料的强化机制为细晶优化和晶界强化;韧化机制为细晶韧化,裂纹偏转、微桥接和弯曲韧化。     

粉末冶金制备原位自生钛基复合材料的显微组织和力学性能研究

利用Ti与B4C、C、LaB6之间的化学反应,采用粉末冶金工艺制备了原位自生钛基复合材料(TiB+TiC+La2O3)/Ti-6Al-4V;通过X射线衍射仪和光学显微镜,分析了材料的物相组成、显微组织及增强体的微观形貌;测试了材料的室温和高温力学性能,并分析了断裂机理.结果表明:增强体总体分布均匀,但局部有团聚现象,形状和尺寸多样;粉末冶金制备Ti-6Al-4V的抗拉强度高于铸造工艺制备的材料,增强体的原位合成使复合材料的室温和高温性能与基体相比明显提高;室温时,体积较大的增强体的断裂是复合材料失效的主要原因,高温下则主要是增强体和界面的脱粘导致材料失效.     

CSP工艺热轧400 MPa汽车板组织与力学性能的研究

研究了用CSP工艺热轧生产的 4 0 0MPa汽车板的组织和力学性能。通过拉伸和弯曲试验以及金相观察 ,认为晶粒细小是CSP工艺能够生产高强度、高塑性汽车板的主要原因。     

基板组织对Q345D正火组织性能的影响研究

通过以不同的正火预处理模拟相应的热轧、控轧基板组织,并对正火预处理后的Q345D钢板进行最终正火热处理,重点研究了基板组织对Q345D正火钢板组织性能结构的影响,结果表明,在本试验范围内,尽管热轧和控轧正火基板组织对正火Q345D组织中铁素体晶粒尺寸有影响,但影响程度较小,且性能差别也较小。可以采用热轧代替控轧的方式生产低合金高强度正火基板,达到降耗、降低生产成本和提高生产效率的效果。     

钼粉微观组织对钼加工制品性能的影响

选用特制的钼粉和普通的钼粉分别加工成钼丝和钼板产品并通过性能的检测,对比分析了钼粉微观组织对其钼加工制品性能和质量的影响。结果表明,钼粉的微观组织对钼加工制品性能有着很大的影响。相比颗粒大小不均匀、团聚较为严重、粒度分布较宽的钼粉,颗粒大小均匀、分散性好、无团聚、粒度分布窄的钼粉可在很大程度上提高烧结板坯的质量,其制备的钼丝表现出了较高的成品率和室温力学性能,钼板则具有更为良好的力学性能、优异的高温性能以及较好的各向同性性能。     

稀土Y、Ce对钼合金力学性能的影响

实验以MoO2和Ce(NO3)3.6H2O、Y(NO3)3.6H2O为原料,通过固-液掺杂、还原、烧结、拉伸制备钼合金丝。通过XRD、扫描电镜以及力学性能试验,研究了稀土元素Y、Ce在粉末及钼合金中的存在形式以及对钼合金力学性能的影响。结果表明:Y、Ce元素分别以CeO2和Y2O3形式存在于钼粉中,Y对钼粉颗粒长大的抑制效果高于Ce;钼合金中,稀土Y和Ce作用不同,Y抑制晶粒的长大,延迟烧结;而Ce促进烧结,使烧结完全致密化;钼合金丝中,CeO2质点以纤维状存在,有利于提高钼丝的塑性,而Y2O3质点以球状颗粒存在,钼合金丝的室温和高温抗拉强度较高。Y、Ce的共同作用,MYCe合金丝综合力学性能好。     

粉末冶金钨钼材料发展的国内外近况

本文从钨、钼金属及其合金，高比重钨合金，钨铜类复合材料三方面介绍了国内外近年来的发展情况，讨论了应用及市场发展潜力。