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  • 高性能难熔合金的发展趋势

    作者:admin发表时间:2022-05-04

      难熔钨基合金包括钨基高比重合金(如w—ni—fe,w—ni—cu,w—cu等)、钨基化合物及其复合材料(如wc—co硬质合金)以及其他含钨的钨基合金。它们所共有的特性是高熔点、高强度和高耐磨性,除此之外,还具有诸多其他的优异性能,如密度高(16.5—19。0g/cm3)、延性好(指w—ni—fe高比重合金)、热膨胀系数小,抗蚀性和抗氧化性能好,导电导热性能好,因此在尖端科学领域、国防工业和民用工业中都已得到了非常广泛的应用,如利用高比重合金的密度高、强度高、塑性好(与硬质合金相比)等特点,用作陀螺转子及飞机上的配重和减震材料,在军工中用作穿甲弹和子母弹等,在医疗行业中用作防x射线屏蔽材料,在民用工业中用作手机上的高比重合金振子、电热镦粗钻块和电极材料等。

      金属粉末注射成形(pim)是将传统粉末冶金技术和塑性注射成形技术相结合而产生的一门金属零部件近净成形的新技术。pim是现今粉末冶金领域中发展最迅速的新工艺,也是金属成形的新工艺,相对于铸造、锻轧、机械加工、焊接、粉末冶金等。pim被称为“第五代”金属成形方法。自20世纪8o年代以来至今方兴未艾,有着巨大的发展潜力,故义被誉为“21世纪最热门的成形技术”。典型的pim工艺将热塑性有机粘结剂加热到熔融态,加入一定比例的粉末.混合均匀。并制成粒状的喂料,然后在加热状态下利用粘结剂的流动性,用注射成形机以一定的注射压力和注射速度将塑性体喂料注入模腔内,成形为各种形状的零部件,然后用化学或热分解的办法将成形坯中的粘结剂完全脱除,最后经烧结致密化得到最终产品。因此,从pim的工艺本质分析,

      当今世界难熔材料的研究已由传统的“高纯、超细、均匀”演变为“纳米、复合设计和集成制定”。通过这些先进技术,难熔钨基复合材料不但可以保留自身诸如高熔点、耐腐蚀等优良性能,而且可以大幅度提高综合力学性能。因此,纳米复合粉末与超细和微晶难熔钨合金材料的制备技术必将成为该行业二21世纪最热门最有前途的新技术。

      超细/纳米粉末具有粉末粒度细和比表面大等特性,由于纳米粉末的小尺寸效应,使得粉末的烧结活性大大提高,而且会改变粉末的相溶性特点。从而可以实现钨合金和硬质合金的低温烧结全致密、使得合金性能得到大大提高,合金体现了高性能多功能的特点[7-81。

      制备纳米级金属复合粉末的方法有气相法和液相还原反应法两类,其中气相法又包括母合金直接蒸发法、双蒸发源蒸发法、蒸气气相化学反应法等。就难熔钨基合金复合粉末的制备一般常用的有以下几种方法:

      随着科学技术的发展.对难熔钨基合金的性能要求也不断地提高。为了达到高的力学性能,采用超细和微晶难熔钨合金材料越来越成为难熔钨基合金及其复合材料的发展趋势。超细和微晶难熔钨合金材料不仅可以大幅度地提高材料的力学性能,而且还可以提高烧结中钨的扩散速率和烧结致密度以及控制烧结样品的变形等。

      随着钨合金和硬质合金制备新技术的发展,钨合金和硬质合金将不仅在国防军工、航空航天等领域具有更大的发展空间,同时,在电子信息、能源和动力机械中的用量也将大幅度上升,预计将增长2~3倍。因此发展高性能的难熔钨合金材料市场前景广阔,而日趋成熟的新技术和新工艺,包括金属注射成形,以及纳米复合粉末与超细和细晶难熔钨合金材料的制备技术,必将成为2l世纪难熔钨基合金的研究开发与高利润产品的产业化方向。

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