SPS循环热处理对93W-4.9Ni-2.1Fe与95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al_2O_3合金组织及性能的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术对具有相同理论密度的烧结态93W-4.9Ni-2.1Fe和95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al_2O_3高密度钨合金进行循环热处理,并通过光学显微镜、SEM、TEM、EDS和三点弯曲实验分析循环热处理对两种合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随着SPS循环热处理次数的增加,93W-4.9Ni-2.1Fe合金在平均W晶粒尺寸未发生明显变化的同时,其粘结相中的W含量和位错密度不断升高,合金得到了固溶强化与位错强化,合金的硬度、抗弯强度、断裂挠度等性能相应提高;而对于95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al_2O_3合金,由于更高的W含量和Al_2O_3颗粒的加入,烧结态时具有小得多的平均W晶粒尺寸、更大的W-W连接度和高硬脆特性,且SPS循环热处理对其组织和成分分布的均匀性影响程度相对较小,其力学性能虽然随SPS循环热处理次数的增加也得到了一定程度改善,抗弯强度和断裂挠度明显较93W-4.9Ni-2.1Fe合金的低,硬度则明显高于93W-4.9Ni-2.1Fe合金硬度。但循环热处理次数过多,反而会降低两种钨合金的硬度和断裂挠度。

SPS循环热处理对93W-4.9Ni-2.1Fe合金组织和性能的影响

基于放电等离子烧结(SPS)技术对烧结态的93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金进行真空循环热处理,并通过光学显微镜、SEM、EDS和三点弯曲实验分析循环热处理对合金的显微组织、成分和力学性能的影响规律。结果表明,随着循环次数的不断增加,粘结相渗入W-W界面不断增多,W-W连接度和二面角不断降低,而钨晶粒尺寸变化较小;粘结相则因W含量的增加得到了固溶强化,进而致使合金的硬度有所提高。合金的抗弯强度在循环2次后明显提高,当循环次数增加到20次后,合金的平均抗弯强度达到2321 MPa,相比液相烧结后淬火处理的合金提高了约160 MPa。因此,SPS循环热处理可以明显改善93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金的组织和力学性能。