91W-Ni-Fe-Co合金的常温、低温力学性能及微观组织

通过粉末冶金方法制备91W-5.5Ni-3.3Fe-0.2Co和91W-5.5Ni-2.5Fe-1Co合金。采用硬度测试、室温低温拉伸试验、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等方法,研究合金的微观组织演变和室温、低温力学行为。研究结果表明:在室温条件下,Co质量分数为1%的合金的力学性能更优异,抗拉强度和伸长率分别为1 400 MPa和11.7%,拉伸断裂行为以钨解理断裂和黏结相撕裂为主。微观组织上,相比于低Co合金,高Co合金的晶粒更加细小,钨-钨连续度降低,黏结相体积分数提高,黏结相中钨溶解度增大,合金性能得到优化;随着温度降低,2种合金的强度提高,伸长率下降;在-60℃时,高Co合金的伸长率相比于低Co合金的伸长率提高了20%,同时,合金的断裂模式仍以韧性相撕裂为主,而低Co合金在低于-20℃时,断裂由钨解理断裂主导。在一定范围内,Co质量分数增加能抑制杂质元素在晶界处偏聚,提高钨晶粒塑性变形程度,降低低温脆性。

旋锻变形量对钨合金组织及力学性能的影响

为了获得高性能钨合金,对93WNiFe钨合金进行旋锻变形加工,研究旋锻变形量对93WNiFe钨合金力学性能及组织的影响。结果表明,随着变形量的增加,93WNiFe钨合金组织中W晶粒由圆球状逐渐被拉长成长条状,室温抗拉强度随变形量的增加而增加,由982 MPa增加到1622 MPa,断后延伸率随变形量的增加快速降低,由35.5%下降到5.5%。当旋锻变形量小于15%时,随着变形量的增加,93WNiFe合金洛氏硬度快速增加,室温冲击韧性快速降低;当变形量大于15%后,合金洛氏硬度增加变缓,室温冲击韧性值降低变缓;当变形量为30%时,洛氏硬度最大为HRC 47.2,室温冲击韧性值最小为30.80 J·cm-2。未变形的烧结态93WNiFe合金断口形貌中存在少量W晶粒解理断裂、大量W–粘结相界面断裂、W–W界面断裂和粘结相韧窝断裂;随着锻造变形量的增加,断口形貌中W晶粒解理断裂数量逐渐增加,W–粘结相界面断裂、W–W界面断裂和粘结相韧窝断裂数量逐渐减少。

W-Ni-Fe系高密度钨合金形变强化工艺研究进展

综述了高密度钨合金材料形变强化工艺的研究进展 ,重点介绍了轧制、旋锻、静液挤压 (冷静液挤压 ,热静液挤压 )等形变强化工艺对高密度钨合金材料性能的影响及各种工艺方法的优缺点 ,指出了形变强化工艺在高密度钨合金生产领域方面的优势及应用前景。

钨基高密度合金的静液挤压形变强化研究

采用静液挤压工艺对91W-Ni-Fe 合金进行了静液挤压变形强化,研究了91 钨合金经静液挤压变形之后其显微组织、力学性能与挤压变形量之间的关系。结果表明:钨颗粒长径比随挤压变形量的增大而增大,钨颗粒的有效连接度随挤压变形量的增大而减小;钨合金的强度随挤压变形量的增大而增加,其增加的幅度随挤压变形量的增大而减小,而延伸率和断面收缩率则随挤压变形量的增大而不断下降。

形变强化对93W-4.9Ni-2.1Fe合金组织及性能的影响

为研究形变强化工艺对93W-4.9Ni-2.1Fe性能的影响,采用大变形量旋转锻造工艺制备了93W -4.9Ni-2.1Fe合金,并利用SEM与TEM技术分析了旋转锻造态93W-4.9Ni-2.1Fe合金显微组织的形态与尺寸.结果表明:钨合金材料经形变强化后,钨晶粒内部出现由高密度位错形成的胞状组织以及长条状形变晶粒,且粘结相内位错密度较高;旋锻态93W-4.9Ni-2.1Fe合金在具有高强度的同时,保持着一定的延性;旋锻态钨合金的力学性能与变形量及粘结相的分布有关.

静液挤压钨合金的显微组织与力学性能

含钨量较高的W Ni Fe密度高合金具有密度高、强度与韧性配合较好等特点 ,适合用作动能穿甲弹及防辐射屏蔽材料 ;而静液挤压技术在脆性材料变形强化方面具有很大的潜在优势。研究了静液挤压 93W 4.9Ni 2 .1Fe合金的性能与显微组织 ,并与传统的旋锻态 93W 4.9Ni 2 .1Fe合金进行了比较。结果表明 ,经静液挤压变形强化的高比重钨合金 ,硬度分布和显微组织更均匀 ;

高比重合金变形加工研究进展

介绍旋锻、轧制、静液挤压和热等静压等形变方式对高比重钨合金的抗拉强度和延伸率的影响及研究进展,发现热静液挤压可以使钨合金材料具有较好的强化效果和较高的延伸率;研究分析了高比重钨合金的变形显微组织和断裂机制,随着变形程度的增加,钨颗粒由球形变成条形最终形成纤维组织,断裂方式则以粘结相撕裂为主导逐渐转变成以钨颗粒穿晶断裂为主。

静液挤压93W合金变形与断裂研究

对静液挤压93W合金的微观组织、力学性能、变形与断裂特征进行了分析研究。结果表明：钨合金的强度随挤压变形量的增大而增加,其增加的幅度随挤压变形量的增大而减小,而延伸率则随挤压变形量的增大而减小；变形起始于粘结相,合金的变形属于典型的双相协调变形：裂纹萌生于钨-钨界面之间：静液挤压态钨合金的拉伸断口上钨颗粒解理断裂的比例明显高于未变形态。

高比重钨合金的旋锻形变强化

对高比重钨合金经旋锻处理后的组织、亚结构和机械性能等进行了实验研究。

W-Ni-Fe系钨合金的形变强化与动态力学性能研究进展

形变强化能显著提高材料的力学性能,本文介绍了近十年来国内外在W-Ni-Fe系钨合金制备中最主要采用的旋转锻造强化和静液挤压强化技术的研究;以及在动态力学性能方面的研究。

热挤压钨合金动态力学性能及破坏规律研究

采用热挤压工艺对94.9W-3.4Ni-1.6Fe-0.1Co合金进行形变强化,沿与挤压棒材轴向呈0、45、90°夹角方向取试样进行动态压缩性能试验,对试验后的试样进行微观分析,测试挤压后钨合金的显微硬度。试验结果表明:热挤压钨合金具有纤维状的微观组织特征,屈服强度和塑性呈现明显的各向异性,挤压过程中粘结相的强化效果较钨颗粒明显;热挤压钨合金的绝热剪切敏感性呈现各向异性,垂直于纤维组织方向绝热剪切敏感性最高,平行于纤维组织方向绝热剪切敏感性较低;挤压后钨合金裂纹易于在钨颗粒内部萌生和扩展。

变形强化钨合金性能的各向异性

采用粉末冶金法制备钨合金棒材,通过锻造变形的方法进一步提高钨合金棒材的力学性能,并采用混合率模型计算不同状态钨合金的强度。与实验结果比较发现,应力传递模型可以很好地反应随着变形量增加钨合金强度增加的变化趋势。通过对变形强化钨合金轴向和径向力学性能、断口特征、金相组织的比较以及钨合金在承载过程中的定量力学分析指出,随着钨合金变形量的增加,大面积的基体相韧窝断裂被基体撕裂棱状断裂和钨颗粒的穿晶解理断裂所取代,这也是导致合金强度提高的原因。

固相烧结低钨含量W-Ni-Fe合金的微观结构与力学性能

采用固相烧结工艺（1 300℃保温1 h）制备低钨含量（质量分数为60%～80%）的W-Ni-Fe合金,测定合金的抗拉强度、抗压强度和伸长率,利用金相显微镜观察合金的显微组织,并通过扫描电镜（SEM）观察合金断口形貌,研究钨含量对固相烧结W-Ni-Fe合金力学性能与微观结构的影响。结果表明：随钨含量降低,合金的孔隙率和平均孔径减小,抗拉强度增大,伸长率显著提高,抗压强度变化不大。W含量为60%～80%的W-Ni-Fe合金,其孔隙率为17.8%～21.4%,抗拉强度为231～262 MPa,抗压强度2 450～2 550 MPa,伸长率为0.3%～2.3%,压拉比为9.45～11.04,都能满足易碎型穿甲弹弹芯材料的性能要求。

62Be-38Al合金高、低温力学性能及断裂机制

采用万能拉伸试验机、金相显微镜及扫描电镜对62Be-38Al铍铝合金在-100~500℃下的高、低温力学性能及断裂机制进行探究。结果表明,铍铝合金的抗拉强度与屈服强度随温度的升高而降低,延伸率则呈现先升再降的变化趋势,在300℃时达到最大值。同时,随着测试温度的上升,铍铝两相的界面结合强度逐渐低于铍颗粒的解理断裂强度,断口组织中相界面断裂增加,铍解理面减少。当温度升至500℃时,铝相软化,铍铝相界面的结合强度大幅降低,伴随着合金强度塑性的急剧下降,其断口呈沿晶断裂。另外,随温度的升高,合金的形变强化指数单调下降,-150℃时为0.22,400℃时为0.08。

钨合金的强韧性研究进展

钨及其合金具有高熔点、高密度和优异的抗等离子体溅射侵蚀能力等优点,尤其是在高温服役环境下,还具有优异的综合力学性能,是航空航天、武器装备、核工程等不可或缺的关键材料。但在极端高温服役环境下钨合金面临强化相尺度大、分布不均,导致钨合金高温强韧性不足的问题。为解决上述难题,国内外学者开展了钨合金的强韧性研究,通过调控材料成分与组织结构提高钨合金的力学性能。本文主要从形变强化、固溶强化和弥散强化3个方面阐述钨合金的组织调控与强韧化机制,并对钨合金的未来发展趋势与未解决的问题进行展望。

钨合金的形变强化新工艺与断裂机制研究

形变强化是提高钨合金性能的必要手段,是制备拉伸强度大于1200MPa的钨合金穿甲弹弹芯材料的主要途径。形变强化主要通过旋锻、静液挤压、热挤压或其它热机械加工复合变形技术实现。形变强化的机制主要是大变形使钨晶粒呈纤维状。本文综述了国内外对钨合金穿甲弹弹芯材料的形变强化工艺和机制的研究现状。

冷拉拔变形量对Cu-Al2O3弥散强化铜合金线材组织性能的影响

对退火态Cu-0. 2%Al2O3弥散强化铜合金进行最大变形量达99%的冷拉拔加工,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机等测试手段,研究了冷拉拔变形量对合金微观组织、织构、导电率及力学性能的影响规律。结果表明:随着冷拉拔变形量的增加,合金的微观组织由较粗的长条形组织变成细长的纤维组织,并且经过大变形量冷拉拔加工后部分Al2O3颗粒发生了破碎;当变形量为0%时,合金的织构由黄铜织构{011}<211>和立方织构{001}<100>组成,冷拉拔变形量达到60%后,部分立方织构和黄铜织构逐渐转变为高斯织构{011}<100>和铜型织构{112}<111>;冷拉拔变形量对合金导电率几乎没有影响;合金的显微硬度从141 HV0. 3增加到161 HV0. 3,而合金的抗拉强度由492 MPa增加到637 MPa,屈服强度由452 MPa增加到605 MPa,伸长率由14. 0%下降至1. 0%,并且发现合金拉伸断裂为韧性断裂。研究结果表明Cu-0. 2%Al2O3弥散强化铜合金具有较优良的塑性加工性能。