高密度钨合金性能的计算机数值模拟研究：钨含量对合金性？…

提出了一个钨合金的组织结构模型,在一定的假设条件下用有限元方法和计算机数值模拟研究了钨合金力学性能和钨含量的关系。结果表明：随钨含量增加,合金屈服强度提高,但弹性变形量和延伸率均降低。当钨含量〈８５％（质量分数,下同）时,合金抗拉强度随钨含量增加而增加;当钨含量〉８５％时,合金抗拉强度随钨含量增加而降低,在钨含量为８５％附近达到最大值。     

高密度钨合金性能的计算机数值模拟研究──钨含量对合金性能的影响

提出了一个钨合金的组织结构模型,在一定的假设条件下用有限元方法和计算机数值模拟研究了钨合金力学性能和钨含量的关系。结果表明;随钨含量增加,合金屈服强度提高,但弹性变形量和延伸率均降低。当钨含量＜85％（质量分数,下同）时,合金抗拉强度随钨含量增加而增加;当钨含量＞85％时,合金抗拉强度随钨含量增加而降低,在钨含量为85％附近达到最大值。在低钨含量合金中（＜90％）,高应力主要集中在钨颗粒中,随钨含量增加,粘结相中应力水平降低;在高钨含量合金中钨颗粒和粘结相中应力水平基本相同,随钨含量增加,粘结相中应力水平增加。     

再生高密度钨合金的性能

采用氧化-还原法回收钨合金切削废料,用回收粉末及镍、铁元素粉配制成91W-6Ni-3Fe系高密度合金的混合粉,经压制、脱胶、烧结制得再生高密度钨合金.结果表明:所得再生合金的性能同非回收粉末所制备的合金性能相当,再生钨合金的密度随着烧结温度的升高而先升高后有所降低,最大密度为17.12 g/cm3,硬度随着烧结温度的升高而降低;当烧结温度为1 440℃时再生合金的强度和塑性达到较好的配合,抗拉强度为922.95MPa,延伸率为20.18%;经真空热处理后,再生钨合金性能得到改善,抗拉强度和延伸率得到不同程度的提高,抗拉强度比热处理前提高了约6.44%,延伸率比热处理前提高了约43.42%.     

制备工艺对再生高密度钨合金塑性的影响

对再生高密度钨合金塑性的提高作了较为深入地研究。结果表明：向再生合金原料粉末中加入适量的Ni，Fe元素进行成分调节可显著提高再生合金的塑性；对再生合金进行真空热处理可明显提高再生合金塑性，与热处理前相比，再生合金延伸率提高了约43．4％，截面收缩率提高了约33．9％。     

MIM工艺对W—Ni—Fe高密度合金力学性能的影响

研究了粉末装载量和烧结温度对ＭＩＭ钨基高密度合金力学性能的影响,并将ＭＩＭ工艺与传统压制／烧结工艺进行了比较,实验结果表明,采用装载量为４７％（体积分数）的喂料,在１５３０℃烧结２ｈ得到的９７Ｗ－２Ｎｉ－１Ｆｅ高密度合金具有优良的力学性能的达到的性能为σｂ＝９３６ＭＰａ,σ０．２＝６４９ＭＰａ,δ＝１１．４％,ＨＲＣ＝３１,优于传统压制／烧结工艺制得的合金。     

预氧化烧结高密度钨合金

选取平均粒度为２．０μm的W粉末，小于４８μm的羰基Ni粉末和小于７４μm的羰基Fe粉末，纯度大于９９％。按照９０W－７Ni－３Fe配成合金粉末。先期投入４９％Ni，２１％Fe以及３０％的W粉末（均质量分数）球磨８h后，再加入余量的W粉末球磨至２２h，球料比为４∶１，停机后在真空中干燥。利用冷等静压成型得到７mm×６０mm的试样棒。将试样棒埋在Al２O３粉中，置于空气烧结炉中加热至４５０℃，经过３０min的保温预氧化后，再经不同温度在氨分解的氢气氛（低于－２０℃的露点）中烧结，最后以５０℃／min的速率冷却到室温，为进一…     

高密度钨合金的研究现状与发展趋势

从合金材质与添加元素、粉末制备与改性、合金烧结及烧结后处理,大变形强化处理等方面论述了高密度钨合金的研究现状和发展趋势。高密度钨合金中添加合金元素(如Co、Mn、Cr、Ta、La、Ce、Y)用以强化合金;采用新型烧结技术(如微波烧结、放电等离子烧结)以实现低温快速烧结;采用冷等静压、热压、热等静压等工艺方法以制备大尺寸的复杂零部件;采用喷射沉积,CVD涂层、电镀等方法来制取耐磨、耐腐蚀钨合金材料,是目前制备高密度钨合金的研究方向。     

钨含量对钨合金动态剪切性能的影响

利用帽形试样在Hopkinson压杆上测试钨合金动态剪切应力应变关系,研究了钨含量在90%～97%（质量分数）范围内,应变率约为10^5s^-1时,钨含量对动态剪切性能的影响.结果表明,钨含量增加,动态剪切强度随之增加,断裂应变随之降低.动态剪切强度与钨的体积分数呈线性递增关系.断口分析表明,断口表现以粘结相撕裂和钨颗粒劈裂的混合断裂,钨颗粒劈裂比例近似等于钨颗粒体积分数.     

稀土对钨合金铸铁组织与性能的影响

研究了稀土处理对钨合金白口铸铁组织、机械性能和耐磨性的影响。结果表明，适量稀土可使金钱合金白口铸铁中的共昌碳化物由网状分布变为断网状分布，使其冲击韧性提高９７．６％，耐磨性提高１１．５％￣３６．７％。分析探讨了出现这些现象的原因。     

真空热处理对95W—3.5Ni—1.5Fe高密度合金组织和性能的影响

研究了真空热处理对９５Ｗ－３．５Ｎｉ－１．５Ｆｅ高密度钨合金性能的影响。经真空热处理后，不但消除了氢脆的影响，还减少了磷的晶界偏析程度，使合金强韧性得到了改善。     

钇基重稀土对AlSi7Mg0.3合金组织和性能的影响

采用钇基重稀土对AlSi7Mg0．3合金进行了细化变质处理，研究了钇基重稀土对合金组织、热处理态力学性能的影响。实验表明：钇基重稀土能强烈变质AlSi7Mg0．3合金中的共晶硅，同时对初晶α(Al)有明显的细化作用，使合金的力学性能得到大幅提高。     

稀土La(镧)对Al-Si共晶合金性能的影响

在Al-Si共晶合金中加入不同含量的稀土元素La，研究其流动性及热处理后的力学性能。结果表明，含0．2％ La(质量分数，下同）的合金流动性较好，铸态时硬度和强度较高，淬火后，180℃时效4h，稀土La含量为0．2％－0．3％的合金表现出良好的综合力学性能。     

球化剂中稀土总量、轻重稀土分量的测定

介绍了球化剂中稀土总量、轻重稀土分量的测定方法,结果显示:(1)绘制工作曲线所选用的标样要恰当,即被测试样结果应在所选标样含量范围之内,而不得在工作曲线的延长线上查取分析结果。(2)工作曲线用3只以上不同含量的合适标样,按试验方法绘制,也可以用1~3只高含量标样用分割法绘制。(3)在钇组稀土存在下测定轻稀土分量的显色剂为偶氮氯膦mN,稀土显色量控制在0.8 mg·L-1以内。(4)测量轻重稀土总量采用偶氮氯膦mN与偶氮氯膦III的混合显色剂,稀土显色量控制在0.4 mg·L-1以内;显色量超过10μg,轻重稀土的显色灵敏度相差较大,重稀土工作曲线不符合比耳定律。     

热液静挤压93W-4．9Ni-2．1Fe合金显微组织与力学性能

采用热液静挤压工艺对液相烧结态93W-4．9Ni-2．1Fe合金进行了变形，挤压温度为1200℃，变形量60％～75％：系统研究了挤压态合金力学性能与显微组织之间的关系。结果表明，挤压态合金的钨颗粒内部表征为高密度位错构成的胞状亚结构，而粘结相在挤压过程中发生了动态再结晶。挤压态合金的强度随着变形量的增大而不断增加，延伸率则随着变形量的增大而不断减小。     

93WNiFe合金抗拉强度的温度效应

研究了真空退火态93WNiFe合金的高温动态拉伸性能。结果表明:随温度的升高93WNiFe合金抗拉强度逐渐下降,并在400~700℃出现一鼓凸;三元系合金析出物使钨合金W-W、W-M界面得以改善,并且也是出现鼓凸增量的原因。     

稀土元素在高锰钢中的作用

阐述了稀土对高锰钢冶金质量、组织、力学性能、工艺性能和加工硬化的影响     

93WNiFe合金抗拉强度的温度效应

研究了真空退火态93WNiFe合金的高温动态拉伸性能。结果表明：随温度的升高93WNiFe合金抗拉强度逐渐下降，并在400～700℃出现一鼓凸；三元系合金析出物使钨合金W-W、W-M界面得以改善，并且也是出现鼓凸增量的原因。     

稀土Y对Co43Fe20Ta5.5B31.5合金的非晶形成能力及性能的影响

采用单辊甩带和铜模吹铸法,制备了(Co43Fe20Ta5.5B31.5)100-xYx(x=0.5,1,1.5,2,2.5,3)合金薄带及ф2mm的圆棒.X射线衍射及差热扫描量热分析表明:当x=3时合金具有最大的玻璃形成能力,可以很容易地制备出ф2 mm的非晶圆棒.该成分合金的约化玻璃转变温度Trg=0.657,参数γ=0.436,在所研究的系列成分中是最大的,这说明Trg和γ能够很好地表征Co-Fe-Ta-B合金的玻璃形成能力.压缩试验和磁滞回线测试表明,Y的添加导致Co-Fe-Ta-B非晶合金的压缩断裂强度和软磁性能急剧下降.ф2 mm的(Co43Fe20Ta5.5B31.5)97Y3非晶圆棒的压缩断裂强度为1852 Mpa,断裂应变为0.18%.与Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金相比,(Co43Fe20Ta5.5B31.5)97Y3非晶合金的磁滞回线上存在约327×79.6 A/m的矫顽力,同时饱和磁感应强度也显著下降.     

元素及其化合物对钨基高密度合金性能的影响

详细分析了钴、钼、锰、铬、锡等主要合金元素及铝、钛、铈等微量元素在钨基高密度合金中的分布状况及其化合物对合金性能的影响。合金元素在合金中的作用表现为细化晶粒；强化粘结相：强化钨晶粒；改善粘结相与钨颗粒的湿润性，提高界面结合力；改变杂质元素的存在形式与分布状态。综述了磷、氮、氢、氧、硫和碳等杂质元素在合金相中的存在状况及其化合物在相界面上的分布特点。磷主要以单质或化合物的形式偏析于界面，增加合金的脆性，但其也能提高烧结的活化性能。氢也会导致脆性；氧通常会降低钨晶粒与粘结相界面的结合强度；少量的碳可降低磷的偏析，碳含量增加时，会使合金的动态拉伸强度下降。     

稀土变质及热处理对低铬半钢力学性能的影响

从改变碳化物形貌的角度研究了稀土变质处理与热处理之间的协同作用。结果表明，综合运用稀土变质处理和热处理工艺是改善低铬半钢共晶碳化物的形貌，提高综合力学性能的有效途径。