以超細(xì)/納米W-7Cu粉末、TiC粉末為原料,采用機械球磨法制備不同含量TiC（0.3%、0.5%、0.7%、1.0%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)））的W-7Cu復(fù)合粉體,經(jīng)壓制、預(yù)燒、燒結(jié),獲得了W-7Cu-nTiC復(fù)合材料。研究了TiC添加量對W-7Cu復(fù)合材料的顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:在1300℃燒結(jié)后,添加不同含量的TiC,使得W-7Cu材料的晶粒大小從5～10μm細(xì)化到2～5μm;相對密度和抗拉強度也得到提高;在TiC添加量為0.3%時,相對密度從98.22%提高到98.63%,抗拉強度從781MPa提高到843MPa;材料的斷裂方式從沿晶斷裂變?yōu)檠鼐嗔押痛┚嗔鸦旌系臄嗔逊绞�。說明TiC的添加,起到良好的細(xì)晶強化和彌散強化的作用。 

【文章來源】：中國有色金屬學(xué)報. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

燒結(jié)溫度對W-7Cu材料相對密度、抗拉強度的影響

圖3(a)所示為不同TiC添加量的W-7Cu材料的燒結(jié)相對密度趨勢圖。從圖3(a)中可以看出，隨著TiC添加量的增加，材料的相對密度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在TiC添加量為0.3%時達到最大值，為98.63%，說明適量TiC的添加不僅不會降低材料的相對密度，反而有利于提高其相對密度，合金相對密度的高低與合金內(nèi)部孔隙的多少直接相關(guān)，孔隙越多，合金的相對密度越低。有研究表明[10]，坯體中的氧是造成燒結(jié)過程中形成孔隙的主要原因。碳化物在800℃以上高溫?zé)Y(jié)時會與坯體內(nèi)的氧發(fā)生反應(yīng)生成碳氧化合物和CO/CO2氣體，在快速致密化前降低了坯體內(nèi)的氧含量，而反應(yīng)生成的CO/CO2氣體則通過顆粒間連續(xù)的孔隙網(wǎng)絡(luò)排除燒結(jié)體外，使得燒結(jié)中后期產(chǎn)生的水蒸氣減少、閉孔數(shù)目減少，燒結(jié)體相對密度增大[17]。隨著TiC的繼續(xù)增加，Ti C顆粒在燒結(jié)過程中容易發(fā)生團聚[9]，由于共價化合物TiC化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難以發(fā)生塑性變形和物質(zhì)遷移，比鎢更難燒結(jié)致密。因此，在TiC團聚區(qū)域會出現(xiàn)孔洞等缺陷，增大了燒結(jié)體孔隙度，導(dǎo)致其相對密度降低。2.2.2 TiC添加量對W-7Cu材料抗拉強度的影響

圖4所示為W-7Cu-n TiC(0≤n≤1)材料在光學(xué)顯微鏡下的金相照片。由圖4可知，隨著TiC添加量的增加，晶粒顯著細(xì)化，純W-7Cu材料中鎢顆粒的粒徑在5～10μm，添加TiC后的鎢顆粒的平均粒徑在2～5μm。這是因為，在高溫下燒結(jié)時，不同的鎢顆粒會發(fā)生聚集再結(jié)晶，導(dǎo)致鎢顆粒長大。當(dāng)TiC粒子彌散分布在鎢基體中，晶界遷移遇到第二相質(zhì)點時，晶界線將會被釘扎、拉長，不易掙脫質(zhì)點的障礙向前移動，這就提高了位錯運動所需要的能量，同時，晶粒細(xì)化增加了晶界面積，當(dāng)材料承受載荷發(fā)生斷裂時，裂紋擴展需要穿過更多的晶界、消耗能多的能量，有利于合金強度的提高，這與2.2.2節(jié)中抗拉強度分析結(jié)論是相符的。2.3.2 斷口形貌


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