钨和钨合金的新发展(Ⅰ)——钨粉末和掺杂钨丝

本文综述了国际上钨和钨合金的新发展情况。全文分二部分,第一部分为钨粉末和掺杂钨丝,第二部分为钨合金和高纯钨。

超细二硫化钨粉末在汽油机油中的摩擦学性能研究

通过四球摩擦实验机考察了超细二硫化钨粉末在汽油机油中的摩擦学性能,并与氯化石蜡(T302)、二硫化钼进行比较,同时用X射线光电子能谱仪对磨痕表面元素进行分析,探讨二硫化钨的润滑机理。结果表明:超细二硫化钨粉末在汽油机油中具有优良的抗磨减摩性能,其摩擦学性能优于氯化石蜡(T302)和二硫化钼,并通过实验得出含有1%超细二硫化钨粉末的汽油机油具有最佳的润滑性能。

铝-钨粉末合金涡旋定盘热挤压成形工艺研究

试验研究了铝-钨合金粉末的冷压、热压制坯成形工艺,确定主要挤压工艺参数。该合金涡旋定盘挤压件致密度达到99%左右。利用Gleeble-1500热模拟机测试了该合金在变形温度为450℃~540℃,应变速率为（10-3~1）s-1条件下的流变力学行为。采用Fields-Backofen本构模型实现了对该材料应力-应变曲线的拟合。通过引入一个＂软化因子＂,更好地描述了变形温度、应变速率和应变对流变应力的影响,进一步完善了流变应力本构模型。通过有限元模拟对涡旋定盘挤压件成形进行数值模拟,确定合理的挤压成形工艺,并通过试验进行验证,最终获得了合格的涡旋定盘挤压件。

铝钨粉末合金挤压成形工艺研究

设计了铝钨粉末合金冷压、热压模具,并给出各项模具参数。确定了铝钨粉末合金冷压、热压过程中的压制压力、加压速度、保温时间以及挤压温度等工艺参数,挤压件致密度达到99%以上。研究了变形温度450～570℃、应变速率0.001～1s^-1、最大变形程度60%的条件下铝钨粉末合金热压缩的流动应力变化规律,并结合金相图进行了组织分析。结果能为制定铝钨合金塑性成形工艺提供理论依据。

铜钨粉末烧结电极和导电咀

介绍了铜钨粉末烧结材料的性能特点,以及用此材料制成的电极和导电咀在焊按生产中的使用效果。

世泰科江钨特种钨(赣州)有限公司首次亮相深圳SIMM展——生产适用于切割解决方案的高性能钨粉末

2014年深圳国际机械制造工业展览会（SIMM）为中国钨市场引入了一名新成员：世泰科江钨特种钨（赣州）有限公司（以下简称“世泰科江钨公司”）首次亮相，并向中国业界全面展示了自己的核心产品、应用技术以及产品解决方案。展会上，世泰科江钨公司现场展示了钨粉和碳化钨粉，吸引了众多参会观众和嘉宾的关注。世泰科江钨公司在中国生产的高级钨粉和碳化钨粉，主要服务于中国本土市场。作为高性能金属材料，这屿钨粉和碳化钨粉可应用于各不同的成长型行业，并发挥重要的作用。

铝钨粉末合金挤压成形与本构模型的建立研究

本文针对铝钨粉末合金挤压成形与本构模型的建立,结合理论实践,先分析了铝钨粉末合金发展现状,接着探讨了铝钨粉末合金挤压成型的关键技术,最后研究了本构模型的建立方法。研究结果表明,铝钨粉末合金具有良好的性能,应用范围比较广,但制备过程比较复杂,需要严格控制挤压成型过程并建立本构模型,才能最大限度上提升铝钨粉末合金制备性能,满足使用的要求,值得高度重视。

高频感应燃烧红外吸收光谱法测定钴铬钨系合金粉末中碳的含量

通过建立以纯铁助熔剂和钨锡助熔剂与试样钴铬钨系合金粉末共熔融体系,于高频感应燃烧红外吸收碳硫联测仪测得钴铬钨系合金粉末中碳的含量。实验测定结果表明,以0.30 g纯铁和1.20 g钨锡粒混合助熔,测得三个不同梯度钴铬钨系合金粉末中碳的含量结果准确。该方法熔样过程中无试样飞溅、熔体块状散开的现象,出峰峰形释放曲线流畅不拖尾。方法中碳的检出限(3 s)为0.00034%,测定下限(10 s)为0.0011%。采用所建立的方法测定待测元素碳的结果RSD(n=11)在0.33%~1.98%之间,加标回收率为97.37%~103.52%,表明该方法对于钴铬钨系合金粉末中碳含量的测定结果具有准确性好、精密度高等特点,能够满足企业在工业生产过程中的质量控制分析要求,可应用于第三方实验室的日常分析检测工作。

钨合金粉末和烧结材料的热等静压工艺技术

针对93W-Ni-Fe材料研究钨重合金(WHA)粉末和烧结材料的热等静压(hot isostatic pressing,HIP)强化工艺,在不同的工艺下进行热等静压实验。结果表明,经热等静压强化处理后,93W-Ni-Fe试验件进一步致密化,相对密度和硬度显著提高,分散度明显减小,且其延性保持在较高水平;提高温度和压力都能在一定程度上提高材料的强度及延伸率和断面收缩率,但温度的提高对强化的影响更明显。对两种工艺进行对比,发现钨合金粉末材料的直接热等静压成形试件的性能指标远小于烧结棒材,可通过提高温度得到一定程度的提高,但最优温度压力参数还需探索。

超细钨铜合金粉末在金刚石工具中的应用研究

采用超细钨铜合金粉末和单质钨、铜粉末热压烧结成两组金刚石胎体块,利用硬度计,排水法,万能实验机,扫描电镜和锯切实验等测试分析手段分别分析测量了胎体的硬度、致密度、抗弯强度、断口形貌和锯切性能。实验结果表明:在高钨基胎体配方中添加超细钨铜合金粉末比添加单质钨、铜粉末可以显著提高胎体的硬度10 HRB左右,改善胎体合金使之均匀化,在本实验配方中,干切硬花岗岩时,高钨基胎体配方中添加超细钨铜合金粉末比添加单质钨、铜粉末切割平稳,形成胎体和金刚石有效的磨损匹配,可以显著提高工具的使用寿命30%左右。烧结温度范围内,添加合金粉的胎体抗弯强度均比添加单质钨、铜粉末低100 MPa左右,这主要是使用的超细钨铜粉末的氧含量较高所致。

纳米钨铜复合粉末的制备及其烧结行为研究

以钨酸钠和硝酸铜为原料,采用水热合成-共还原法制备钨铜复合粉末,再通过真空热压烧结法制备钨铜复合材料,并研究了钨铜复合粉末的结构形貌,以及经不同温度热处理后钨铜复合材料的显微形貌、物性特征。结果表明:采用水热合成-共还原法可制得粒度尺寸约为70nm且颗粒分布均匀的纳米级钨铜复合粉末。钨铜复合粉末经加压烧结及热处理后可得到W相和Cu相紧密结合、Cu相均匀分布在W相周围的钨铜复合材料,其在热处理温度为950℃时致密度最高,达到99.2%;在热处理温度为800℃时导电率最高,达到46.5%IACS;在热处理温度为900℃时布氏硬度最高,达到HB285。

水热法制备ZrO_2掺杂钨合金粉末的工艺研究及表征

以仲钨酸铵和硝酸锆为原料,采用分步水热法结合煅烧和二次氢还原工艺制得ZrO_2掺杂钨合金粉末。利用XRD、EDS、SEM、TEM等检测手段对不同制备过程产物的相结构、形貌及相转变进行分析。结果表明:仲钨酸铵与硝酸进行水热反应,生成一种钨酸,其分子式为1.5WO3·2H2O;硝酸锆与氨水进行水热反应后生成单斜结构ZrO_2;通过液-液掺杂方式使这两种产物混合均匀,干燥后得前驱粉末。经500~550℃煅烧后,立方结构1.5WO3·2H2O转变为单斜结构WO3。经800℃×2h+900℃×2h二次氢还原后得到ZrO_2掺杂钨合金粉末,其平均粒径为10~20nm。通过对比实验可得,掺杂ZrO_2可起到细化钨晶粒的作用。

钨铜粉末药型罩形成聚能射流的数值模拟

利用LS-DYNA3D软件对钨铜粉末药型罩聚能射流的形成过程进行了数值模拟,采用多物质ALE算法,模拟了钨铜聚能射流的形成过程,并与实验结果进行了对比。结果表明,随着药型罩密度的增加,射流直径变细,头部速度降低,数值模拟结果与实验结果较一致。

纳米钨铜复合粉末的制备与微观形貌

首先采用高浓度湿磨法制备超细WO3-CuO混合粉末,800℃空气中焙烧90min后得到CuWO4-WO3前驱体粉末,再通过氢气还原获得超细W-Cu复合粉末。将该复合粉末与直接还原超细WO3-CuO混合粉末所得的W-Cu复合粉末进行对比,并研究还原温度对W-Cu复合粉末的微观形貌、成分与粒度的影响。结果表明:经过30h高浓度湿磨,WO3-CuO混合粉末的中位径由44.88μm降至0.28μm,焙烧后得到的CuWO4-WO3粉末平均粒径小于0.7μm且分散良好。由CuWO4-WO3还原获得的W-Cu复合粉末细小、分散均匀,还原温度对其形貌影响不大,由WO3-CuO混合粉末直接还原得到的W-Cu复合粉末由大量W-Cu纳米颗粒构成,随还原温度升高,纳米W-Cu颗粒逐渐长大。

钨铜粉末药型罩射孔弹对钢靶侵彻的数值模拟

利用Ansys/Ls-Dyna软件对钨铜粉末药型罩射孔弹侵彻钢靶过程进行了数值模拟。运用混合物的叠加原理对钨铜混合材料的状态方程参数进行了计算,得到钨铜(20W80Cu)粉末药型罩的参数。采用多物质ALE算法,模拟了钨铜药型罩射流的形成及侵彻钢靶的过程,模拟89型号射孔弹作用45#钢靶,穿深为153mm,孔径为9.6mm,并与实际情况对比,数值模拟结果与实验结果差别在5%以内。

钨钛混合粉末爆炸压实的数值仿真

在利用叠加原理对钨钛混合粉末参数进行计算的基础上,借助于LS-DYNA 3D有限元程序,并采用带罚函数的滑移接触算法对钨钛混合粉末的爆炸压实过程进行了数值仿真.通过改变装药比(E/M),得到了压实试件中的压力云图,轴线上选定单元的压力时程曲线,中心截面选定单元的压力时程曲线、中心截面选定节点的径向位移曲线;对钨钛粉末进行了爆炸压实试验,借助于宏观照片对爆炸坯截面中心的马赫孔进行了观察分析.结果表明:随着装药比的增大,试件密度呈增大的趋势,但装药比过大,会在压实件中产生马赫孔,致使压实质量下降,装药比是影响压实质量的重要参数.数值仿真与试验结果吻合良好.

钨钛粉末的轴对称爆炸压实

对钨钛粉末进行不同装药比的柱状爆炸压实实验,利用光学显微镜得到压实件轴线附近的显微照片;借助于LS-DYNA3D程序对爆炸压实过程进行数值模拟,给出试件中的压力云图、轴线上选定单元的压力时程曲线、中心截面选定节点的径向位移曲线。结合实验和数值模拟的结果分析装药比(E/M)对实验密度的影响及马赫孔的成因。结果表明:利用爆炸压实法可获得高密度(>98%理论密度)的试件;装药比是影响压实质量的重要参数,随着装药比的增大,试件密度呈增大的趋势,但装药比过大,会在压实件中产生马赫孔,致使压实质量下降。数值模拟预测结果与实验检测结果吻合良好。

纳米级钨基合金复合粉末的制备

本文综述了纳米级钨基合金复合粉末的制备技术,并对各种制备方法的原理、工艺、原料及所得到的产品进行了分析和介绍,同时给出了纳米材料的发展及应用前景。

联氨液相还原制备镍包钨复合粉末

在含有悬浮细颗粒钨粉的氯化镍溶液中，采用联氨液相还原对镍包钨复合粉末的制备进行了研究，探讨了工艺条件对镍沉积速率及复合粉末性能的影响。结果表明，在合适的工艺条件下，联氨液相还原是制得成分均匀、分散性好的镍包钨复合粉末的简单有效而又成本低廉的方法。