Microstructure and hardness of W-25Re alloy processed by high-pressure torsion

The evolution of microstructure and microhardness was studied in a commercial tungsten-25%rhenium(mass fraction)(W-25Re)alloy processed by the high pressure torsion(HPT)procedure under a pressure of7.7GPa up to10revolutions at different temperatures.The results show that the samples processed by10revolutions at room temperature could have the smallest grain size at around0.209μm.High saturation hardness(HV^1200)could be achieved after the rapid strengthening stage for samples processed by10revolutions both at room temperature and at573K.Microstructural observation and analysis from Hall-Patch relationship could reveal that grain refinement and grain boundaries strengthening are the main factors of hardening mechanism in W-25Re alloy.It is also demonstrated that sintered W-25Re sample may have brittle phase separation phenomenon after HPT processing.

基于SPS工艺制备的W-25 mass%Cu复合材料的组织与性能

采用放电等离子烧结(SPS)制备了W-25 mass%Cu复合材料,研究了烧结温度(900、950、1000、1050℃)对W-25 mass%Cu复合材料微观组织和性能的影响规律,重点研究了其耐电弧烧蚀行为。结果表明:采用SPS工艺制备的W-25 mass%Cu复合材料的组织分布均匀;随着烧结温度的升高,复合材料的致密度、导电率和硬度呈现出先增加后减小的趋势。当烧结温度为1000℃时,W-25 mass%Cu复合材料的综合性能最佳,其致密度、导电率和硬度最高,分别为96.7%、42.86%IACS和205.5 HB;压缩强度和断裂应变取得最大值,分别是875 MPa和26%。W颗粒的动力学生长行为研究结果表明晶格扩散是W颗粒长大的主导机制。在电弧烧蚀过程中,随着烧结温度的升高,W-25 mass%Cu复合材料表面的侵蚀区域先变小后增大、烧蚀坑逐渐变浅、烧蚀坑直径变宽。与900℃烧结制备的W-25 mass%Cu复合材料相比,1000℃烧结制备的W-25 mass%Cu复合材料的烧蚀坑直径扩大了47.3%,烧蚀坑深度降低了50%。

烧结工艺对含W-25% Cu超细粉末金刚石工具胎体力学性能的影响

将超细W-25%(质量分数,下同)Cu粉末应用到金刚石工具胎体中。借助SEM形貌、金相显微观察、抗弯和冲击试验等分析手段,研究了烧结工艺参数对添加超细W-25%Cu粉胎体的力学性能的影响;并利用极差分析方法确定影响因素的敏感性,从大到小依次排列为烧结温度、保温时间、保压压力。

光伏电力开关用W-25Cu复合材料的微观组织和抗电弧侵蚀性研究

通过水热-共还原法制备细晶W-25Cu复合材料,并分析其微观组织和电弧侵蚀后组织形态的变化。结果表明:W-25Cu复合材料的显微组织具有明显的全致密化特点,Cu相将细小W颗粒全部包围,Cu相与W相的分布状态非常均匀,W相的晶粒尺寸为1~3μm,断口区域表现出明显的韧窝断裂特征,断裂阶段还生成了众多弯曲的细密撕裂棱,形成了许多稠密的细小断口韧窝。经电弧侵蚀后,表面物相构成以Cu、W两相为主,表面形貌较为平整,未出现明显的孔洞与裂纹结构。在断裂闭合阶段,材料转移过程基本表现为电弧转移、熔桥转移及喷溅蒸发这几种类型。

低W-W连接度65W-25Cu-10Ni合金的制备及其准静态力学性能

利用W颗粒表面化学镀Ni结合SPS的方法,制备了低W-W连接度65W-25Cu-10Ni合金,并开展了其准静态力学性能研究。结果表明,制得的Ni包W复合粉中,Ni包覆层分布均匀且与W结合良好;以Ni包W复合粉和Cu粉为原料制备的65W-25Cu-10Ni合金的组织均匀且致密。在准静态压缩加载条件下,与65W-35Cu合金相比,65W-25Cu-10Ni合金的强度及塑性均大幅度提高;在准静态拉伸加载条件下,与65W-35Cu合金相比,65W-25Cu-10Ni合金的强度较高,塑性没有明显提高。机理分析表明,与65W-35Cu合金相比,65W-25Cu-10Ni合金中W-W连接度较低,粘结相由Cu相转变为Cu0.81Ni0.19固溶体,且W与粘结相之间形成了冶金结合,以上3个因素共同导致65W-25Cu-10Ni合金强度的提高;此外,W-W连接度的降低以及W-粘结相界面结合强度的提高是65W-25Cu-10Ni合金在准静态压缩加载条件下塑性提高的原因。

共还原工艺对W-25Cu纳米复合粉体及其挤压组织与性能的影响

以钨酸钠（Na2WO4·2H2O）和硝酸铜（Cu（NO3）2·3H2O）为原料,采用水热-共还原工艺制备W-25Cu纳米复合粉末,包套热挤压工艺制备细晶W-25Cu合金。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析测试手段研究了共还原工艺对W-25Cu复合粉体及其挤压组织与性能的影响。研究结果表明：相比于一段还原工艺,两段还原过程中先还原出的Cu相能够通过增加异相形核细化晶粒,对后续W相的还原具有催化与细化作用。两段还原得到的W-Cu复合粉体微观组织呈典型的钨包铜结构,粒度达到纳米级,分散性良好。烧结热挤压后,制备的合金具有细密组织与良好性能,致密度达到99.52%,硬度提高到HB 272,导电率提高到52.8%IACS,抗拉强度达到282 MPa。