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相似文献
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1.
采用铜箔/90W-10Ni(质量分数)混合粉末/镍箔多中间层,在加压5 MPa、连接温度1150°C、保温60 min的工艺条件下,对纯钨(W)和0Cr13Al铁素体不锈钢进行真空扩散连接。利用SEM、EDS、电子万能试验机及水淬热震实验等手段研究接头的微观组织、成分分布、断口特征、力学性能及抗热震性能。结果表明,连接接头由钨母材/Cu-Ni合金层/W-Ni复合材料层/镍层/钢母材五部分组成。接头中的W-Ni复合材料层由90W-10Ni混合粉末固相烧结而生成,其组织均匀、致密。W-Ni复合材料层与钨母材以瞬间液相扩散连接机制来实现良好结合。接头剪切强度达到256 MPa,断裂均发生在W-Ni复合材料层与镍层的结合区域,断口形貌呈现为韧性断裂。经过60次700°C至室温的水淬热震测试,接头无裂纹出现。  相似文献   

2.
以高能球磨态90W-10(Ni-Cr-Fe-Si-B)(质量分数,%)混合粉末为钎料中间层,分别采用1000、1050和1100℃,均保温60 min并加压5 MPa的工艺参数,对纯钨(W)和0Cr13Al钢进行真空扩散钎焊连接。利用激光粒度分析仪、SEM、EDS和电子万能试验机等研究混合粉末形态、接头的微观组织、成分、力学性能及断口特征。结果表明:接头中的混合粉末中间层通过液相烧结过程,实现钨与钢的扩散钎焊连接,并在接头中生成均匀致密的钨基高密度合金层。高能球磨制备混合粉末对钨基高密度合金层压力下的均匀化与致密化生成具有关键作用。连接温度越高,钨基高密度合金层的液相烧结组织特征越明显。钨/钢接头剪切强度在125~130 MPa之间,断裂均发生在钨基高密度合金层/钨母材的结合区,断口主要呈现为钨母材的脆性沿晶断裂和钨基高密度合金层粘结相与钨颗粒相的韧性脱离断裂。  相似文献   

3.
以钴粉/镍箔为复合中间层,采用800,900和1 000 ℃等三种连接温度,加压10 MPa并保温120 min的工艺条件,对钨/钢真空扩散连接. 研究了接头的微观组织、成分分布、力学性能及断口特征. 结果表明,连接温度为800 ℃和900 ℃时,钨/中间层界面金属间化合物生成很少,对应接头抗剪强度分别为186 MPa和172 MPa,断口均位于钨母材中近界面的位置,为典型解理断裂形貌;当连接温度升至1 000 ℃时,钨/中间层界面生成厚度小于2 μm的连续金属间化合物层,接头抗剪强度降至115 MPa,断裂也发生在钨母材中近界面的位置,断口大部分区域为沿晶断裂特征.  相似文献   

4.
扩散焊接钨/钒/钢体系的界面结构及力学性能   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
采用厚度为0.5 mm钒片作为中间层,在1050℃/10 MPa/1 h的工艺条件下,对钨/钢异种材料进行扩散焊接.采用扫描电镜、能谱仪和纳米压痕分别对接头的微观组织、元素分布及显微硬度进行分析和测试;对接头的拉伸性能进行测试,并对其断口形貌和元素分布进行分析.结果表明,利用母材与中间层之间元素的相互扩散,可实现钨/钢材料的焊接;钨/钢焊接接头界面区由钨-钒固溶体层、未反应钒层及钒-钢扩散层3部分组成,其中钒-钢界面层结构为钒/VC层/脱碳层/钢;钢/钒扩散层具有最高的显微硬度;钨/钢接头抗拉强度为75 MPa,含脆性相VC的钒/钢界面是接头失效的主要断裂源.  相似文献   

5.
钨重合金因具有高密度、高塑性、高强度和高韧性,被广泛用于辐射防护等方面。钨重合金是由钨、镍、铁、铜粉末在真空和(或)氢气炉中液相烧结而成,在1500℃的液相烧结温度下,获得高密度合金。但是,高密度并不意味着其物理性能优异,物理性能对加工变化十分敏感。这些变化因素的研究包括烧结温度、烧结时间、烧结气氛、粉末性能和热处理温度,但却忽视了粉末混合方法和粉末粒度的影响。此项工作的目的就是研究粉末混合和粉末粒度对90W-7Ni-3Fe和92.5W-5.25Ni-2.25Fe重合金塑性和微观组织的影响。 粉末由钨、3m羰基镍和4.5m羰基铁组成。…  相似文献   

6.
为了改善93W-4.9Ni-2.1Fe合金的力学性能,对MA制备93W-4.9Ni-2.1Fe超细预合金粉末的烧结特性进行了研究。采用比表面吸附法测算了预合金粉末粒度,用X射线衍射仪对粉末晶粒尺寸进行测算,扫描电镜观察球磨粉末和试样拉伸断口的形貌,用金相显微镜对试样显微组织进行观察。结果表明:球磨50h后可得到粒度为0.29gm、晶粒尺寸为25.5nm、各元素分布均匀的超细93W-4.9Ni-2.1Fe预合金粉末:球磨50h的预合金粉末在1480℃烧结90min压坯,钨晶粒呈球形或近球形;合金抗拉强度、延伸率和相对密度分别为1025.4MPa,26.47%和99.45%,合金呈钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂。  相似文献   

7.
采用电化学沉积技术在纯钨圆柱表面上电镀了厚度为10 μm的Ni镀层,再利用热等静压扩散连接方法制备可应用于核聚变堆部件的钨/钢圆柱体连接试样。热等静压扩散连接工艺参数设定为900 ℃/100 MPa/1 h。由组织和成分分析可知钨/钢扩散连接接头形成了良好的冶金结合,其接头抗拉伸强度约为236 MPa,但由于残余应力集中,钨/钢接头断裂失效发生在靠近连接界面的钨基体内。实验加入Cu作为软质中间层,通过蠕变或者屈服机制释放残余应力,使得钨/钢接头强度提高到312 MPa。同时分析了镀层的结合力和钨/钢连接接头界面的硬度分布。  相似文献   

8.
纳米钨合金粉末的制备技术与烧结技术   总被引:18,自引:2,他引:16  
钨合金包括 W- Ni- Fe,W- Ni- Cu,W- Cu,WC- Co等钨基合金材料。这些材料由于具有一系列优异的物理力学性能而在航空航天、国防军工、机械加工行业、电子行业、信息通讯行业和娱乐业都有十分广泛的用途 ,尤其是在当今科学技术日益发达的高科技年代。采用纳米粉末制备的纳米钨合金块体材料具有非常优越的物理力学性能 ,用作高性能结构件和高性能电子、微电子等功能材料等方面都将具有很大的潜在优势 ,可以更好地满足高性能新型材料的要求。本文分析了近几年来国内外纳米难熔钨合金的研究状况 ,详细地介绍了数种纳米钨合金粉末的制备技术 ,并针对纳米粉末烧结时的晶粒长大问题 ,介绍了可能的几种纳米块体材料的烧结技术。  相似文献   

9.
5A02/0Cr18Ni9异种金属电子束焊接接头组织与性能   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
对5A02防锈铝与不锈钢0Cr18Ni9进行了电子束焊接,分析了接头成形、显微组织、力学性能与断口特征.结果表明,铝、钢的对中焊接头中生成了大量的脆性Fe-Al金属间化合物,未能实现有效连接.偏束焊接头成形总体较好,两母材实质为熔—钎连接,铝—钢界面上生成了一层厚度为1.5μm的化合物层,X射线衍射分析结果显示化合物层由FeAl,FeAl3与FeAl6等相混合组成.熔—钎焊接头最高抗拉强度达136MPa,为铝母材强度的62.7%,断口呈现出脆性断裂与韧性断裂的混合特征,接头的断裂发生在化合物层及其附近的铝焊缝区域.  相似文献   

10.
通过添加钒/镍复合中间层,在1 050℃/10 MPa/1 h的工艺条件下,对钨/钢异种材料进行真空扩散焊接.采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子探针(EPMA)、纳米压痕、X射线衍射对接头的微观组织、元素分布及显微硬度进行分析和测试;对焊接接头的拉伸性能进行测试,并对拉伸断口的形貌特征,元素分布及物相组成进行分析.结果表明,采用钒/镍复合层可实现钨与钢的可靠焊接;钨/钢焊接接头界面区由钨-钒固溶体层、未反应的钒层、钒-镍界面层、未反应的镍层、镍-铁固溶体层五部分组成,其中钒-镍界面层结构为碳化钒层/钒-镍金属间化合物和碳化钒混合层/钒-镍金属间化合物层;钒/镍界面由于硬脆碳化物与金属间化合物的产生,具有最高的显微硬度,硬度高达9.7 GPa;接头强度达164 MPa,断裂点位于含脆性相碳化钒及钒-镍金属间化合物的钒/镍界面.  相似文献   

11.
放电等离子烧结时间对高密度W-7Ni-3Fe合金组织性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用放电等离子烧结技术制备高密度W-7Ni-3Fe合金,研究了烧结保温时间对合金致密度、物相、显微组织以及力学性能的影响。结果表明,在1200℃烧结5~14 min后,合金均能实现充分致密化,保温时间对相对密度影响较小。合金中的W晶粒随保温时间的延长开始尺寸变化不大,烧结11 min以上才明显长大,但大多数W晶粒尺寸仍小于5μm。烧结时间超过8min,合金中新出现一种灰色的富W组织。随保温时间延长,合金的洛氏硬度下降不大,然而抗弯强度却明显上升。合金弯曲断口形貌在较短保温时间以沿晶断裂为主,粘结相的延性撕裂和W晶粒的解理断裂随烧结时间延长逐渐增多。  相似文献   

12.
采用快速热挤压技术对细晶93W-4.9Ni-2.1Fe-0.03Y%进行变形强化,研究了高应变率下挤压态细晶钨合金动态力学性能及失效行为。结果表明:在较低应变速率下的挤压态细晶钨合金的屈服强度相近,约2000 MPa;断面上的钨颗粒被严重拉长直至破碎,破碎的细小钨颗粒粘附在软化的粘结相中,随着应变率的增加钨颗粒变形更加明显;剖面观察发现:沿着断裂面的钨颗粒发生了高度的剪切变形,而内部区域则基本没有变形,表现出了剪切局域化迹象。实验结果证明了挤压态细晶钨合金在动态加载条件下的失效方式是绝热剪切失效。  相似文献   

13.
93W-5.6Ni-l.4Fe tungsten heavy alloys with controlled microstructures were fabricated by mechanically alloying of elemental powders of tungsten, nickel and iron by two different process routes. One was the full mechanical alloying of blended powders with a composition of 93W-5.6Ni-l.4Fe, and the other was the partial mechanical alloying of blended powders with a composition of 30W-56Ni-14Fe followed by blending with tungsten powders to form a final composition of 93W-5.6Ni-l.4Fe. The raw powders were consolidated by die compaction followed by solid state sintering at 1300°C for 1 hour in a hydrogen atmosphere. The solid state sintered tungsten heavy alloys were subsequently liquid phase sintered at 1445∼1485°C for 4-90 min. The two-step sintered tungsten heavy alloy using mechanically alloyed 93W-5.6Ni-l.4Fe powders showed tungsten particles of about 6-15 μm much finer than those of 40 um in a conventional liquid phase sintered tungsten heavy alloy. An inhomogeneous distribution of the solid solution matrix phase was obtained in the two-step sintered tungsten heavy alloy using partially mechanically alloyed powders. The two-step sintered tungsten heavy alloy using mechanically alloyed 93W-5.6Ni-l.4Fe powders showed larger elongation of 16% than that of 1% in the solid state sintered tungsten heavy alloy due to the increase in matrix volume fraction and decrease in W/W contiguity. Dynamic torsional tests of the two-step sintered tungsten heavy alloys showed reduced shear strain at maximum shear stress than did the sintered tungsten heavy alloys using the conventional liquid phase sintering.  相似文献   

14.
Tungsten heavy alloys are aggregates of particles of tungsten bonded with Ni/Fe or Ni/Cu via liquidphase sintering. The sub-micrometer Ta Co powder was added to this aggregate to strengthen the bonding phase. It is found that the main fracture pattern of the alloys is cleavage of tungsten grains and ductile rupture of bond phase,leading to improved tensile strength and elongation. Dopant Ta can act as grain size inhibitor in tungsten heavy alloys.  相似文献   

15.
基于微细晶超塑性扩散连接方法,对TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢成功实现了直接扩散连接,系统分析了接头性能、界面微观结构及超塑性扩散连接机理。结果发现:TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢直接超塑性扩散连接时,较佳连接工艺规范为:温度T=760~820 ℃,压力p=6~9 MPa,时间t=20~40 min;接头剪切强度τ=125.3~148.7 MPa。与一般直接扩散连接相比,连接温度降低了约100 ℃,接头的剪切强度提高了1倍以上,且连接试样无明显变形。细化热处理TC4钛合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢超塑性扩散连接时,其接头的形成过程大致可分为3个阶段:形成紧密接触阶段、接触表面激活阶段及靠近活化中心的界面冶金结合区形成阶段。  相似文献   

16.
对烧结态93W-4.5Ni-2.1Fe-0-35Co钨合金进行热挤压变形强化,获得纤维组织,再通过冷扭转变形调整纤维状钨颗粒的取向,对压、扭复合工艺制备的钨合金进行动态雎缩性能测试和绝热剪切敏感性的分析,并与烧结态和冷扭转态钨合金作对比研究.结果表明,热压、冷扭复合工艺制备的钨合金在具备高屈服强度的同时,具备了较高的绝热剪切敏感性.微观分析表明,热压、冷扭复合工艺改变了条状粘结相组织的受力状态和分布状态,从而导致钨合金绝热剪切敏感性的提高.  相似文献   

17.
Tungsten heavy alloys (WHAs) with three different compositions (90W-7Ni-3Fe, 93W-4.9Ni-2.1Fe and 95W-3.5Ni-1.5Fe, wt.%) were heavily deformed by one-pass rapid hot extrusion at 1100 °C with an extrusion speed of ~ 100 mm/s and an extrusion ratio of ~ 3.33:1. The influence of tungsten content on the microstructure and tensile fracture characteristics of the as-extruded alloys was investigated in detail. The results show that the tungsten particles in the as-extruded 95W have the largest shape factor compared to the as-extruded 90W and 93W alloys and this implies that the tungsten particles in the as-extruded 95W alloy were subjected to the heaviest plastic deformation. In addition, ultimate tensile strength (UTS) and hardness (HRC) are significantly improved after rapid hot extrusion. The as-extruded 95W alloy processes the highest strength (1455 MPa) and hardness (HRC40) but the lowest elongation (5%), followed by the as-extruded 93W (UTS1390MPa; HRC39; 7%) and 90W alloys (UTS1260MPa; HRC36; 10%). The fracture morphology shows the distinct fracture features between the as-sintered alloys and the as-extruded alloys. For the as-sintered alloys, the fracture modes are various while transgranular cleavage of tungsten particles is the main characteristic in the as-extruded alloy. Meanwhile, the fracture modes of the three as-extruded alloys vary slightly with the tungsten content. TEM bright field images indicate that many lath-like subgrains with the width of 150-500 nm are present in the three as-extruded alloys, particularly in the as-extruded 93W and 95W alloys. Furthermore, the dislocations are absent in the γ-(Ni, Fe) phase. This means that dynamic recovery-recrystallization process took place during rapid hot extrusion.  相似文献   

18.
Detailed structure-property correlation has been carried out in high strength tungsten heavy alloys. Alloys of compositions 90W-6Ni-2Fe-2Co, 89W-6Ni-2Fe-3Co, 89.5W-6Ni-2Fe-2Co-0.5Mo, 89.75W-6Ni-2Fe-2Co-0.25Mo, 90W-6Ni-1.5Fe-2.5Co and 90W-6Ni-1Fe-3Co have been prepared by liquid phase sintering followed by large deformation during thermo mechanical processing and studied for microstructure and mechanical properties. Despite differences in composition, higher volume fraction of matrix and lower W-W contiguity in the microstructure result in superior tensile strength and impact toughness. Increasing W content in the matrix enhances mechanical properties by imparting solid solution strengthening, increasing the matrix volume fraction and reducing W-W contiguity. The alloy 90W-6Ni-1Fe-3Co shows superior balance of properties with ultimate tensile strength of 1600 MPa and average impact toughness of 121 J/cm2.  相似文献   

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