钨铜合金准静态压缩性能研究

利用WDW-E100D型微机控制电子式万能试验机、S-4800场发射扫描电镜和XRD等分析测试方法,研究W-Cu20准静态压缩性能及其变形特征.结果表明:退火处理能消除制备W-Cu20合金时产生的内应力,提高其塑性变形能力,同时降低抗压强度.W-Cu20合金准静态压缩在剪切面上产生形变带,钨相形态发生较大变化,沿剪切面方向由球形变为条形,经800℃退火处理后的组织中形变带最显著.

Al_(0.2)Co_(1.5)CrFe_(1.2)Ni_(1.5)TiC_(0.4)高熵合金的微观组织、力学与高温摩擦学性能

通过引入碳元素,设计了一种以原位形成的碳化物为增强相的高熵合金Al_(0.2)Co_(1.5)CrFe_(1.2)Ni_(1.5)TiC_(0.4),并采用放电等离子烧结(SPS)技术成功制备了这种高熵合金.采用XRD、SEM、EDS、万能材料试验机和高温摩擦磨损试验机等研究了微观组织、力学性能和室温至800℃下的摩擦学性能.结果表明:Al_(0.2)Co_(1.5)CrFe_(1.2)Ni_(1.5)TiC_(0.4)高熵合金由面心立方(FCC)结构的高熵固溶体基体相和弥散分布的TiC陶瓷相组成.FCC相使高熵合金具有良好的塑性和韧性,而TiC增强相赋予了高熵合金高的硬度和强度.随着温度的升高,高熵合金的摩擦系数和磨损率均具有逐渐减小的趋势.在800℃时,鉴于摩擦氧化作用,在磨损表面形成了致密的氧化物釉质层,起到了良好的减摩抗磨作用,使高熵合金表现出了优异的高温摩擦学性能.

一种药型罩用钼铜复合材料及其制备方法

从理论上分析难熔金属基复合材料用作药型罩的优势,提出一套此类复合材料的制备工艺。由钼、铜材料的试验可知,经多道次的复合加工后钼层发生破碎断裂,以细小纤维状均匀分布于铜基体中,而成为钼铜假合金。此工艺为药型罩用材料的加工提供一条新途径,也为药型罩破甲时形成高质量、稳定的射流创造有利条件。

团聚对熔渗Mo-Cu合金显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)观察熔渗Mo-Cu合金的显微组织及微观形貌;采用扫描电镜(SEM)结合背散射电子成像(BSE)对合金的熔渗行为进行分析。研究了团聚体对熔渗Mo-Cu合金显微组织的影响。结果表明,粉体团聚会导致Mo骨架开裂及不均匀性,影响液态Cu在不同区域的熔渗情况及分布。液态Cu在凝固过程中体积收缩,从毛细管中倒流聚集,使Mo-Cu合金的致密度下降。

原位生成硼化钨对CuW合金组织与性能的影响

用粉末冶金-烧结熔渗法制备了不同B添加量的CuW合金。研究了B添加量对CuW合金组织、静态性能、真空电击穿性能以及耐磨性的影响。结果表明,B元素在W骨架烧结过程中原位生成了硼化钨,强化了W骨架,在B质量分数为0.6%时,使CuW合金的HB硬度提高到2150MPa。同时W2B相的原位生成,提高了CuW合金的电击穿强度和耐磨性。使添加0.6%B的CuW合金的耐电压强度提高57.5%,截流值降低21%,摩擦系数降低了32.7%。对真空电击穿后的表面烧蚀形貌分析发现,添加B元素的CuW合金击穿坑分散且较小,铜液的集中飞溅现象减轻。

润湿性及孔径均匀性对铜液在多孔W骨架中渗流过程的影响

采用Voronoi随机算法建立微尺度W骨架多孔模型,基于Young-Laplace修正后的Navier-Stokes动量方程,应用有限体积法分析制备CuW合金的渗流过程。模拟结果表明:Cu-W间的润湿性越好,则铜液流股中心流速越大,但铜液在骨架壁面的黏附越强,从而有利于铜液与壁面接触而产生机械结合。此外,渗流通道中由于孔径不均匀引起的扩孔与缩孔转变导致铜液在孔隙中形成漩涡,促使CuW合金中产生气孔,从而降低铜液的充填率。

Cu/WCu/Cu复合薄板的组织和性能研究

为减少传统工艺制备的钨/铜薄板在压力加工过程中产生过多缺陷,提高板材的力学和电学性能,设计了一种新型的具有Cu/WCu/Cu三明治结构的超薄板,对比分析了两种结构板材在轧制过程中组织和性能的变化。结果表明:与传统结构试样相比,三明治结构试样表面覆铜层能够完成对基体表层钨颗粒的包覆和孔隙的填充,进而实现表面改性;三明治结构试样在轧制过程中产生缺陷相对较少,加工硬化不明显,抗拉强度和导电性能也优于传统试样。

复合电镀制备WC@W-Cu复合材料的组织与性能

W-Cu复合材料因具有低膨胀系数、高强度及较好的导电导热性能而广泛用作电子封装、电极、电触头和炮弹的罩壳等材料。W-Cu复合材料传统制备方法在致密化、微观组织的均匀性等方面难以兼顾,导致材料的导电导热性能不足,难以满足现代电子工业的要求。本研究以W粉及W粉表面碳化得到的WC@W粉为原料,采用复合电镀技术制备了W-Cu和WC@W-Cu复合材料。结果表明,W-Cu复合材料表面粗糙,微观组织存在孔洞,而WC@W-Cu复合材料晶粒细化,微观结构组织均匀、致密。WC@W-Cu复合材料的W含量(质量分数)为43.6%,硬度(HV)达2050 MPa,相对密度为99.3%,电导率可达54.6MS/m。采用WC@W纳米粉,电镀制备的WC@W-Cu复合材料不仅增加了W含量,明显提高了硬度,而且在相对密度和导电性方面也优于W-Cu复合材料。