纳米添加剂对W-Ni-Cu合金性能的影响

研究了纳米添加剂对W Ni Cu合金性能的影响和作用机理;用扫描电镜和金相显微分析技术研究了合金的形貌与结构;测量了合金试样的物理力学性能.研究结果表明:加入纳米添加剂可降低烧结温度;选用的纳米添加剂对钨晶粒的长大起了抑制作用,细化了W Ni Cu合金的晶粒;适量的纳米添加剂大部分分布于Ni Cu粘结相中.在该实验条件下,在1430℃烧结得到了全致密的W Ni Cu合金.

FDM用93W-Ni-Cu/ABS复合丝材的制备及表征

以工业级钨粉、镍粉、铜粉及ABS粉为原料制备了直径约1.70 mm的93W-Ni-Cu/ABS复合丝材。以丝材为原料,采用FDM(熔融沉积成形)技术打印成形了具有复杂结构的素坯。研究了不同条件下制备的93W-Ni-Cu/ABS复合丝材的性能及固相体积分数对素坯的致密性和力学性能的影响。结果表明:表面活性剂的加入能够增强ABS和93W-Ni-Cu颗粒之间的粘结性、降低复合材料的孔隙率;随着固相体积分数的提高,丝材的拉伸断裂载荷和断裂伸长率逐渐降低;复合丝材的固相体积分数最高为45%;当素坯的固含量为40%时,弹性模量达到了最大值1 390 MPa,相对于ABS提高了55.3%。

混合实验法在W-Ni-Cu合金组分设计中的应用

采用极端顶点设计法设计W-Ni-Cu合金组分,将组分自变量与相对应的性能因变量(相对密度、显微硬度、抗弯强度)进行回归分析和规划求解,同时采用冷压烧结法制备不同组分的W-Ni-Cu合金,测定合金的密度、显微硬度和力学性能,研究组分对合金性能的影响。结果表明:回归方程复相关系数R^2=1,方程精确度高;合金性能随组分变化而呈规律变化;当Ni含量与Cu含量(均为质量分数)分别为3%和5%时,合金的综合力学性能最佳:相对密度为94.295%、显微硬度286.55、抗弯强度931.51 MPa。W-Ni-Cu合金的相对密度计算值与实验结果的误差为-0.45%~0.06%,显微硬度计算值与实验结果的误差为-8.48%~4.46%,抗弯强度计算值与实验结果的误差为-5.19%~4.15%。误差很小,说明混合实验和极端顶点设计法能优化W-Ni-Cu合金组分,并可靠预测合金性能。

选区激光熔化成形W-Ni-Cu的成形工艺及热物理性能

为了研究W-Ni-Cu合金选区激光熔化技术(SLM)直接成形工艺及其热物理性能,设计了以激光功率、扫描速度、扫描线长度、搭接率为变量的工艺实验,研究各参数对致密度的影响,采用SEM、热分析仪、差式扫描量热仪、热-机械分析仪研究合金的微观组织、导热率与热膨胀系数。结果表明:选择合理的优化工艺参数,W-Ni-Cu(SLM)成形致密度最高达到94.5%;微观组织为难熔相W发生了桥接与团聚,基体相CuNi呈网络状包裹于W相周围;测试试样所加载热流平行于烧结成形方向时,导热系数与热膨胀系数分别是120.314 0W/(m·K)及7.16×10-6/K,加载热流方向垂直于烧结成形方向时,导热系数与热膨胀系数分别是99.257 2W/(m·K)及7.02×10-6/K。不同方向成形测试件导热系数和热膨胀系数的差异是由难熔相W在CuNi相中的分布以及孔隙数量决定的。采用选区激光熔化成形技术可以成形性能较好的W-Ni-Cu合金。

W-Ni-Cu三元系相图的热力学计算

从热力学上估算了W-Cu二元系中液相,bcc(W),fcc(Cu)的相互作用参数,并计算了其相图。应用所估算的参数,结合Kaufman等人提供的W-Ni,Cu-Ni系热力学数据,计算了W-Ni-Cu三元系1100℃,1200℃,1300℃,1400℃,1480℃,1500℃,1600℃时bcc(W)/fcc(Cu,Ni),bcc(W)/liq。两组相平衡,作出了相应温度下的等温截面图,并由它们构筑了该三元系合理的立体示意图。计算结果与实验结果吻合很好。

W-Ni-Cu钨合金微波烧结试验研究

为研究W-Ni-Cu钨合金微波烧结致密化过程,进行不同烧结温度、保温时间、升温速度的W-Ni-Cu合金微波工艺试验。结果表明:烧结温度、烧结时间是影响W-Ni-Cu致密化的主要因素;在保证烧结温度、保温时间下,升温速度对烧结材料致密度水平的影响不明显;W-Ni-Cu合金烧结温度低于1 380℃,钨颗粒长大不明显,钨颗粒的长大不是材料致密化的主要机制。

低温热压+高温无压烧结制备W-Ni-Cu支撑杆材料的组织与性能

采用低温热压+高温无压烧结和冷压烧结工艺,以钨、镍和铜粉末为原料,制备用于硬质合金刀具的W-Ni-Cu支撑杆合金试样,用SEM、XRD、布氏硬度计和万能力学试验机对比分析硬质合金的组织、相组成、抗弯强度和布氏硬度。结果表明,与冷压烧结工艺相比,低温热压+高温无压烧结制备W-Ni-Cu合金的组织较致密、晶粒细小。冷压烧结W-Ni-Cu合金组织中的脆性相、孔隙与脆性界面相使其发生沿晶断裂,抗弯强度较低而布氏硬度较高。低温热压+高温无压烧结制备W-Ni-Cu合金组织中的韧性相、韧性界面相、细小晶粒与低孔隙率均提高其抗弯强度并降低布氏硬度,主要发生穿晶断裂。

W-Ni-Cu重合金中的缺陷及其对断裂韧性的影响

本文应用断裂力学的基本理论和概念,研究液相烧结W-Ni-Cu重合金中存在的缺陷及其对合金断裂韧性的影响。合金中存在的缺陷,其形式是多样的,并严重地影响着合金的断裂性能,是提高合金断裂强度必须严格控制和限制的因素。

W-Ni-Cu重合金不平衡凝固与固溶强化

利用电子探针对W-Ni-Cu重合金不平衡凝固与固溶强化进行研究,表明W-Ni-Cu重合金的断口形貌,微观组织结构与力学性能、密度有密切关系,阐述了合金断裂的机理,提出了改进合金性能的方法.

ISOTHERMAL SECTION OF W-Ni-Cu SYSTEM AT 1017℃

The isothermal section of the W-Ni-Cu ternary system at 1017℃ was determined by means of diffusion couple specimens,EMPA and X-ray diffraction.Body-centered tetragonal Ni_4W and orthorhombic NiW but no NiW_2 observed in the W-Ni binary sys- tem at this temperature.The solubility ranges of W and Cu in Ni_4W are 16.95- 20.51 at.-% and 0-4.36 at.-%,respectively.The maximum solubility of W in γ(Ni) is 13.11 at.-%.

传感器用高比重合金W-Ni-Cu

一、前言高比重合金是一种以85～99％W为基,并加有少量的Cu、Ni、Fe、Mo、Cr等元素所组成的合金。 W—Ni—Cu重合金是一种由W和粘结金属Mo、Ni烧结制成的粉末冶金材料。该合金具有优异的物理、机械性能: 1.比重高,W—Ni—Cu重合金一般比重为16.5～18.5g/cm^3,相当于Cu比重的两倍以上。 2.抗拉强度高,一般抗拉强度为686.47～980.67MPa,经适当的热处理或加工处理后,

工艺因素对W-Ni-Cu合金机械性能的影响

本文介绍了合金成分、混料方法、烧结温度、保护气氛、冷却速度及真空热处理对W—Ni—Cu高比重合金机械性能的影响。试验结果表明,对于含95％W的W—Ni—Cu合金,Ni/Cu比为7:3最为适宜。真空热处理不能改善合金的性能,而氩气处理则有利于合金性能的提高。

复合电沉积制备W-Ni-Cu梯度材料的组织及性能

采用熔盐电沉积与水溶液电沉积工艺制备了W-Ni-Cu复合材料。经800℃依次保温60、120、180 min退火后,可获得梯度层厚度分别为25、35、45μm的W-Ni-Cu梯度材料,其中Ni起到桥接W和Cu的作用。试样经热冲击和热疲劳试验处理后,表面无突起、裂纹或脱落现象,说明镀层与基体之间具有良好的冶金结合性能。导热性试验表明,在25~800℃范围内,纯W板和W-Ni-Cu梯度材料的导热系数随温度升高而降低;相同温度下,纯W板的导热系数比W-Ni-Cu梯度材料的导热系数大,且W-Ni-Cu梯度材料的导热系数随梯度层厚度升高而降低。

增材制造钨基合金的研究进展

钨基合金是仅次于硬质合金的第二大类钨的深加工制品,钨基合金具有的独特物理和力学性能使得其在国防工业和国民经济各领域发挥着巨大的作用,但随着未来制造业对零件的精度要求越来越高以及更为复杂的零部件设计,采用传统的粉末冶金方法难以实现这些要求。增材制造(AM)为其提供了独特的几何设计自由度和快速原型制作能力。本文对国内外增材制造钨基合金的研究进展进行了介绍,并对研究面临的主要问题、研究趋势进行分析和展望。

HIP对65WNiCu合金力学性能的影响

研究了W含量为65%(质量分数)的两种不同Ni与Cu质量比的钨合金,m(Ni)∶m(Cu)=1(和m(Ni)∶m(Cu)<1(,在1050℃下对两种合金进行了热等静压(HIP),测试了烧结态和HIP态的密度、拉伸强度以及伸长率并做对比,HIP后两种合金的致密度均约为100%,抗拉强度分别达到750MPa和760MPa,伸长率分别达到18.5%和19.0%。

WNiCu合金的变形强化研究

选用65WNiCu合金作为研究对象,进行了变形强化研究,对不同变形量的合金分别作了抗拉强度、伸长率测试,考察了变形量对合金力学性能的影响,并采用SEM观察了变形量30%时合金的微观组织形貌和室温拉伸断口。结果表明:65WNiCu合金经变形强化后钨颗粒被拉长,粘结相均匀分布在钨颗粒周围;随着变形量增加合金的抗拉强度明显增高,伸长率逐渐降低;当合金的变形量达到30%时,抗拉强度从HIP态的750MPa提高到890MPa,伸长率由18.5%降低到7.5%,实验证明变形强化对提高65WNiCu合金的抗拉强度效果明显。

钨合金膨胀机理的研究

对提高W -Ni-Cu合金的膨胀系数进行了研究 ,结果表明 :合金的膨胀系数随粘结相 (Ni、Cu)含量的增加而加大 ,且合金的膨胀系数基本上符合相加律规律 ;调节合金成分 ,采用最佳工艺条件 ,在保证钨合金具有良好的综合性能的前提下 ,可将W -Ni -Cu合金的线膨胀系数由 5 6×10 - 6 /K提高到 8 0× 10 - 6 /K以上。

中国钨基高密度合金的发展

介绍了我国钨基高密度合金的发展史,对其研究发展的各个阶段的过程及研究内容进行了较详细的阐述;指出我国的钨基高密度合金研究开局起点高,目前已进入全面持续发展的新阶段,无论在研究、应用和生产各个方面都在不断开拓和前进;除个别情况外,各方面的工作基本已达到国际先进水平,制造水平和生产规模得到了长足的发展,所生产的制品已开始大规模地进入国际市场。

W-Fe-Ni合金与铜HIP扩散连接技术研究

以高纯Ti箔作中间过渡层材料,在QIH16型热等静压机内扩散连接W-Fe-Ni合金与紫铜材料。采用SEM对连接界面的元素分布进行了分析,测试了不同温度下连接件的拉伸强度,并分析了连接过程中元素的扩散特点。结果表明,采用145MPa/1050℃/120min热等静压工艺可成功实现W-Fe-Ni合金与铜的冶金结合,随HIP温度升高,界面元素扩散越充分,结合强度更高。

电镀Cu-W-Ni合金的热力学分析

借助25℃下的Cu-H2O,Ni-H2O和W-H2O的E-pH图,说明了电镀Cu,W,Ni的可能性及范围,并重点分析了电镀Cu-W-Ni合金的可能性。Cu-Ni能在Cu-H2O与Ni-H2O系E-pH图叠合形成的共沉积区里析出。因Cu-H2O与W-H2O系的E-pH图叠合时无法形成Cu-W的共沉积区,Cu-W不能在其对应离子的水溶液中析出,但Ni-W能在Ni2+,WO42-水溶液里诱导共沉积。理论和实验证明,在含Cu2+,Ni2+,WO42-的水溶液中能电镀制备Cu-W-Ni合金。