美国开发新型穿甲弹钨合金有望取代贫铀合金

正据中国国防科技信息网报道,美国开发出有望取代穿甲弹贫铀合金的新型钨铬铁合金。美国麻省理工大学(MIT)的研究人员开发出一种新型钨铬铁粉末冶金合金W-7Cr-9Fe,可以取代穿甲弹中的贫铀合金。测试结果表明,W-7Cr-9Fe合金纳米压痕硬度高达21吉帕,约是纳米晶体铁基合金或粗晶钨的2倍,远高于目前的商用钨合金。     

纳米晶难熔金属高密度钨合金的研究现状及应用发展前景

综述了近几年来难熔钨合金在纳米晶材料方面的研究状况,介绍了纳米钨合金在粉末制备和烧结中存在的问题,指出了今后该种新型材料的应用发展前景。     

微量稀土Y对细晶93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能的影响

采用溶胶-喷雾干燥-热还原法制备了添加微量稀土Y的93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末,将粉末在不同温度下经不同保温时间烧结,研究了微量稀土Y对93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末的氧含量、合金的显微组织和性能的影响.结果表明:添加微量稀土元素Y的合金试样需要在更高的温度下才能达到理想的氧含量;微量稀土Y使合金致密度稍有降低,但使合金中钨晶粒尺寸明显细化,其作用机理主要是稀土元素抑制了液相烧结时钨晶粒的长大.     

纳米钨合金材料的研究与应用

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潜在物理力学性能。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。本文综述了近几年国内外纳米难溶钨合金材料的研究状况,详细地介绍了数种纳米钨合金粉末制备和制备技术和纳米钨合金材料制备中所取得的成绩,分析了纳米钨合金在粉末制备和烧结中存在的问题。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和今后纳米难熔钨合金材料的研究发展方向,并指出了今后该种新型材料的的应用发展前景。     

钨基高比重合金紧固件性能分析北大核心

本文以紧固件用93W-5Ni-2Fe钨合金为研究对象,针对成品测试过程中出现的某批次产品力学性能偏低的情况进行分析验证,为后续钨合金紧固件的失效分析及质量控制提供参考依据。试验结果表明:烧结温度过高是造成钨合金材料性能偏低的根本原因,由此导致组织内部钨颗粒异常长大、组织不均匀、粘结层变厚及材料抗拉强度下降。钨合金试样的断裂以钨-钨界面分离为主,是典型脆性断裂。     

纳米Y2O3 对97W-2Ni-Fe 合金组织与性能的影响

以W、Ni、Fe元素粉末和纳米Y₂O₃粉末为原料,制备97W-2Ni-1Fe和96.5W-2Ni-Fe-0.5Y₂O₃钨合金,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段进行表征,并结合黏结相的面积分数和W晶粒接触度的分析,研究烧结温度与添加纳米Y₂O₃对高密度钨合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:随烧结温度升高,钨合金的晶粒尺寸和力学性能明显增加。在1510℃(液相)烧结温度下,添加纳米Y₂O₃使钨晶粒尺寸从21.6μm减小至7.8μm,黏结相的面积分数从4.45%增加至5.35%,接触度为0.67,合金力学性能显著提升,抗拉强度达到611 MPa,硬度(HRC)为40.1。96.5W-2Ni-Fe-0.5Y₂O₃合金的拉伸断裂形态为黏结相的撕裂和少量W晶粒解理断裂,添加纳米Y₂O₃使得黏结相撕裂的比例增加。     

93W-4.9Ni-2.1Fe合金的力学性能及断裂行为研究

以93W-4.9Ni-2.1Fe高比重钨合金为研究对象,系统研究了不同粒度钨粉制备的93W-4.9Ni-2.1Fe合金在1 415～1 550℃温度下烧结后的力学性能,并分析了热处理工艺对钨合金力学性能的影响及钨合金的断裂行为。结果表明：随着烧结温度的升高,烧结态钨合金的力学性能均表现为先增大后减小再增大的规律,在1500～1 510℃烧结时钨合金的力学性能出现突然下降;6.0μm粗钨粉制备的钨合金的力学性能整体比相同烧结温度下细钨粉制备的钨合金高;93W-4.9Ni-2.1Fe合金在氢气气氛中高温烧结后再在氮气气氛下进行固溶+淬火热处理可以显著提高力学性能;钨合金的力学性能与其断裂行为有关,断口形貌为钨晶粒高度的穿晶解理断裂和粘结相延性断裂时合金表现为高强韧性。     

微量稀土La对细晶W-Ni-Fe合金显微组织和性能的影响

采用喷雾干燥-热还原方法制备了纳米级93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末和添加了微量稀土La的复合粉末.研究了微量稀土La对合金性能和显微组织的影响.结果表明:微量稀土La的加入能够有效增加粉末的分散度;微量稀土La在合金中主要以中间相WxNixFexLax0x(摩尔比)的形式分布于粘结相中,该中间相在细化晶粒的同时对杂质元素Ca具有较好的亲和力,使合金性能得以提升.但随着过量La的增加,其生成的中间相容易在钨晶界和钨与粘结相的相界面上产生偏聚,降低了合金的界面结合强度,从而使合金性能降低.     

La_2O_3对超细钨复合粉末烧结性能与钨合金显微组织的影响

采用溶胶喷雾干燥-煅烧还原方法制备超细/纳米W-La2O3复合粉末,将粉末压制成形后在1 950℃烧结,制备La2O3弥散强化钨合金,检测合金的密度与强度,并采用SEM对超细粉末形貌、合金的组织结构、断口形貌进行分析,结果表明:随La2O3加入量增加,粉末颗粒显著细化,W-0.7%La2O3复合粉末的粒径仅为0.1μm;制备的W-La2O3超细/纳米复合粉末具有很高的烧结活性,烧结后,合金最高相对密度达到99.1%;La2O3均匀弥散分布于钨晶界,抑制钨合金的晶粒长大,提高材料的强度,W-0.7%La2O3合金中钨平均晶粒尺寸仅为8.7μm,抗弯强度达到548 MPa;合金的断裂形式表现为穿晶-沿晶共有的复合断裂形式。     

稀土La对细晶93W-4.9Ni-2.1Fe合金致密化与显微组织的影响

采用溶胶-喷雾干燥-氢还原法制备超细/纳米晶93W-4.9Ni-2.1Fe和93W-4.9Ni-2.1 Fe-0.4La的复合粉末,对比研究烧结过程中稀土La对合金致密化与显微组织的影响,并讨论其作用机理..结果表明:添加稀土La对合金致密化及晶粒长大均具有一定的抑制作用,在1 420℃烧结时,由93W-4.9Ni-2...     

湿法制备W-1%TiC纳米复合粉末的烧结致密化及其合金组织与力学性能

用偏钨酸铵和纳米TiC粉末为原料,采用溶胶–喷雾干燥–氢还原法制备W-1%TiC复合粉末,并将粉末进行模压成形和氢气气氛高温烧结,得到微量TiC弥散强化细晶钨合金,研究W-1%TiC复合粉末的烧结致密化行为,以及不同烧结温度下所得合金的组织与室温力学性能。结果表明,采用溶胶–喷雾干燥–氢还原法制备的W-1%TiC复合粉末,其BET粒径约为50 nm,氧含量为0.24%,TiC颗粒均匀分散在W颗粒中。制备的纳米W-1%TiC复合粉末具有较高的烧结活性,粉末在1 920℃烧结后,相对密度达到99.5%,钨晶粒尺寸约为4μm,TiC颗粒尺寸非常细小(0.2~0.5μm),合金抗拉强度达到426 MPa,比纯钨高约1倍。     

生产重钨合金粉末新技术

<正> 最近,美国GTE(通用电话电气)产品公司的化学与冶金分部,正在采用等离子熔炼—快速凝固(PMRS)技术,生产颗粒细小的球形重钨合金粉末。该公司采用这项技术用于研究难熔金属合金粉末。但重点是93W-4.9Ni-2.1Fe合金。迄今为止,这种重钨合金粉末一直是通过干混钨、镍、铁元素粉末生产的。但是,这种干混的合金粉末,常会出现偏析、聚集体组份不均匀及在运输过程中发生沉淀等现象。等离     

等离子体法制取球形难熔金属（合金）细粉末

GTE正在开发两种等离子加工方法,即等离子体熔炼 迅速固化(PMRS)和水冶 等离子体熔炼法(HPM),用于直接制取高比重钨合金。目前该方法主要用于生产93W-4.9Ni-2.1Fe系列,尽管它的应用范围还不止于此。以往这种合金粉末是将W、Ni、Fe三种元素粉末按适当比例干混制成的。虽然这种工艺成本比较低,但往往由于配料     

纳米晶难熔高比重钨合金的研究现状及应用前景

综述了近几年来纳米晶难熔钨合金的研究状况,分析了纳米晶钨合金在粉末制备和烧结过程中存在的问题,指出了该种新型材料的应用前景.     

纳米晶钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大

高比重合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列优异的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料.纳米材料被认为是21世纪应用前景最为广阔的新型材料.采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧、高比重钨合金的一个很重要的研究方向.作者采用机械合金化(MA)工艺制备了纳米晶钨合金复合粉末,研究了纳米晶钨合金粉末在常压氢气气氛中的烧结致密化和在烧结过程中的钨晶粒长大行为.研究结果表明,MA纳米晶粉末促进了致密化,使致密化温度降低约100～200℃.在一般固相烧结温度时可以得到晶粒尺寸为3～5μm的细晶高强度合金.同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即钨晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生钨晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,钨晶粒尺寸又长大到接近传统高比重合金水平.     

钨合金冲击韧性随温度变化的演变规律及断裂方式研究

选用粉末冶金法制备93W-5Ni-2Fe合金,通过低温冲击韧性试验测试合金在常温到-60℃之间的冲击韧性,探索材料在低温环境下冲击韧性演变规律,通过扫描电镜观察低温冲击韧性断口,研究材料在低温环境下的断裂机制演变规律。结果表明:93WNiFe合金材料随着材料环境温度的降低,材料的冲击韧性开始基本维持不变,当环境温度低于-30℃之后,材料冲击韧性开始下降,材料的断裂模式逐渐由钨颗粒的穿晶断裂、粘结相撕裂演变为钨-钨界面分离、钨-粘结相的界面分离,材料开始变脆,随着温度进一步的降低材料越来越脆。     

纳米晶高密度钨合金的研究进展

介绍了近几年来纳米晶钨基高密度合金的研究状况,讨论了粉末制备的机械合金化法、喷雾干燥法和反应喷射工艺法,同时详细讨论了粉末的注射成形以及包括固相烧结、二步烧结在内的烧结工艺.最后,从这些方面分析了影响纳米晶钨合金性能的具体因素,以及对高密度钨合金今后的发展方向提出了建议.     

难熔钨合金与硬质合金的研究新动向

难熔钨合金和硬质合金在工业中应用很广泛,本文主要介绍近年来在超细/纳米钨合金和硬质合金粉末和合金制备技术方面的研究新进展,重点阐述了注射成形、喷雾转换、溶胶-喷雾干燥-热还原以及合金的晶粒控制等技术,并指出了今后钨合金和硬质合金的研究发展方向。     

Fe2O3对氧化物弥散强化Fe12CrWTiY合金的显微组织和高温拉伸性能的影响

采用气体雾化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y合金粉末,添加1%(质量分数)的Fe2O3作为携氧剂,制备氧化物弥散强化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y高温合金。测定该合金在室温以及550~850℃的高温抗拉强度,采用X射线衍射仪分析合金的物相组成,通过扫描电镜和透射电镜观察合金的组织和拉伸断口形貌。结果表明,添加Fe2O3后,合金晶粒细化,平均晶粒尺寸由8.6μm减小到7.3μm。基体中第二相除纳米尺寸的Ti2Y2O7外,还形成20~200nm和1~10μm两种尺度的Y3Fe5O12、Cr1.3Fe0.7O3和(Cr0.88Ti0.12)2O3等多种复合氧化物,以及宽度分别为200~300nm和5~30 nm的板条组织,室温、550℃和850℃下的抗拉强度分别为1 257、1 108、和128 MPa,比未添加Fe2O3的合金分别提高50.7%,39%和30.6%。添加Fe2O3增加了氧化物的数量,提高了弥散强化效果,但微米尺度氧化物第二相的膨胀系数与基体不同,在高温下与基体的界面产生分离,优先形成裂纹源,降低高温强化效果。     

97W-2Ni-1Fe高比重合金配重块力学性能离散性原因分析

本文针对配重用97W-2Ni-1Fe钨合金材质产品复验过程中出现的取样品力学性能离散性大的情况,进行试验现象再现分析验证,为后续钨合金的失效分析及质量控制提供参考依据.结果表明:烧结温度不均是造成钨合金材料性能离散性的根本原因,由此导致组织内部钨颗粒异常长大,钨颗粒接触度增加,造成组织不均匀,材料抗拉强度下降.断口以钨...