真空熱壓燒結(jié)90W-7Ni-3Fe高密度鎢合金組織性能研究
發(fā)布時間:2020-12-23 10:20
高密度鎢合金具有高強度、高硬度和良好的塑韌性等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于桿式動能穿甲彈的彈芯材料,由于裝甲防護和科學技術(shù)水平的提高,對彈用高密度鎢合金提出了更高的要求。國內(nèi)外學者在粉末改性、強化燒結(jié)、形變強化和熱處理工藝等方面進行了研究,以此提高高密度鎢合金的性能。本文則是采用了真空熱壓燒結(jié)的強化燒結(jié)工藝,希望能夠得到具有良好綜合性能,尤其是高塑性的鎢合金,以便為后續(xù)的形變強化提供塑性較高的燒結(jié)坯料。本文通過燒結(jié)溫度、保溫時間和加壓溫度相組合設(shè)計燒結(jié)方案,對每組燒結(jié)90W合金的室溫力學性能和微觀組織進行分析研究,從中得到最優(yōu)的燒結(jié)方案有兩組,分別為a)燒結(jié)溫度1470℃/保溫時間45min/加壓溫度1000℃和b)燒結(jié)溫度1470℃/保溫時間60min/加壓溫度1400℃,這兩組90W合金具有界面結(jié)合良好、組織分布均勻的特點,強度和塑性都比較高,抗拉強度分別為869MPa和723MPa,伸長率分別為23.1%和18.1%。且根據(jù)燒結(jié)均勻化模型計算出兩組鎢合金的均勻化參數(shù)分別為0.85和0.93,均勻化程度較高,即粉末顆粒之間的擴散、遷移進行得比較充分,燒結(jié)過程進行的比較徹底,因此,燒結(jié)坯的性能...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
高密度鎢合金相結(jié)構(gòu)示意圖
硬化行為、模擬服役性能的動態(tài)壓縮試驗和熱處理工藝對鎢合金性能的幾個方面進行研究,具體內(nèi)容如下:(1)設(shè)計制備 90W-7Ni-3Fe 合金的燒結(jié)方案,對 90W 合金的室溫力和微觀組織進行分析,從而得到合金性能最優(yōu)的燒結(jié)方案,并建立擴散模型,計算在真空熱壓燒結(jié)過程中的元素擴散和均勻化過程。(2)對燒結(jié)態(tài)的 90W 合金坯料進行室溫準靜態(tài)拉伸和壓縮試驗,分析 金在不同變形條件下對拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的敏感性,以及應(yīng)變硬化行為,為 金的后續(xù)變形加工提供參考依據(jù)。(3)對室溫綜合性能較好的 90W 合金進行動態(tài)壓縮實驗,研究 90W 高應(yīng)變速率下的力學行為,與準靜態(tài)的實驗進行對比分析,為 90W 合金性能提供參考依據(jù),并對 90W 合金的應(yīng)變硬化現(xiàn)象進行研究。(4)對選取的 90W 合金進行熱處理,分析對比不同熱處理狀態(tài)下 90W微觀組織的演變和元素擴散,以及熱處理對 90W 合金性能的影響,通過果評定目前的熱處理工藝對鎢合金進行性能改善的可行性。本課題研究的主要研究路線及研究內(nèi)容如圖 1-2 所示。
圖 2-2 不同粉末的 XRD 圖譜燒結(jié)(vacuum hot-pressed sintering)是在真空條件粉體處于熱塑狀態(tài),有助于顆粒的接觸擴散,且因溫度,減少燒結(jié)時間,而且能夠抑制高溫下晶粒的金的組織。進行燒結(jié)時,將混合均勻的粉末放入內(nèi)上端有一塊凸模傳遞壓力,將石墨模具放入真空熱壓爐和模具示意圖如圖 2-3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]固相燒結(jié)低鎢含量W-Ni-Fe合金的微觀結(jié)構(gòu)與力學性能[J]. 徐歡,曹順華,陳炳煌,肖彬,李世康. 粉末冶金材料科學與工程. 2016(03)
[2]穿甲過程中鎢合金桿式彈失效模式及數(shù)值模擬[J]. 王猛,楊明川,榮光,黃德武,羅榮梅. 稀有金屬材料與工程. 2015(09)
[3]戰(zhàn)斗部用鎢合金材料現(xiàn)狀及發(fā)展狀況[J]. 袁書強,張保玉,陳子明,尚福軍. 中國鎢業(yè). 2015(02)
[4]高性能細晶鎢及鎢合金的研究進展[J]. 范景蓮,李鵬飛,劉濤,韓勇,呂永齊. 中國鎢業(yè). 2015(02)
[5]二步燒結(jié)法對鎢基高密度合金組織及性能的影響[J]. 李先容,高翔,徐俊,楊少青,汪彩芬,李強. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2015(02)
[6]金剛石拋光用鎢合金的熱壓燒結(jié)[J]. 林佳志,金洙吉,史雙佶,鐘秀虹,姜冠楠. 中國有色金屬學報. 2015(03)
[7]粉末軋制-疊層燒結(jié)法制備較厚93W-4.9Ni-2.1Fe高密度鎢合金片材的研究[J]. 章曉波,孫文,陳永明,沈崇. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2013(05)
[8]真空燒結(jié)制備90W-Ni-Fe高密度鎢合金的性能與顯微結(jié)構(gòu)[J]. 鄒儉鵬,張兆森. 中國有色金屬學報. 2013(03)
[9]高密度W-Ni-Fe合金的燒結(jié)新技術(shù)[J]. 向道平,丁雷. 稀有金屬. 2013(01)
[10]稀土La在納米晶(W,Ni,Fe,La)復(fù)合粉末燒結(jié)過程中的作用機理[J]. 范景蓮,曾毅,龔星,劉濤. 稀有金屬材料與工程. 2012(02)
碩士論文
[1]液相燒結(jié)90W-7Ni-3Fe高密度鎢合金組織性能研究[D]. 胡海.哈爾濱工業(yè)大學 2017
本文編號:2933543
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
高密度鎢合金相結(jié)構(gòu)示意圖
硬化行為、模擬服役性能的動態(tài)壓縮試驗和熱處理工藝對鎢合金性能的幾個方面進行研究,具體內(nèi)容如下:(1)設(shè)計制備 90W-7Ni-3Fe 合金的燒結(jié)方案,對 90W 合金的室溫力和微觀組織進行分析,從而得到合金性能最優(yōu)的燒結(jié)方案,并建立擴散模型,計算在真空熱壓燒結(jié)過程中的元素擴散和均勻化過程。(2)對燒結(jié)態(tài)的 90W 合金坯料進行室溫準靜態(tài)拉伸和壓縮試驗,分析 金在不同變形條件下對拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的敏感性,以及應(yīng)變硬化行為,為 金的后續(xù)變形加工提供參考依據(jù)。(3)對室溫綜合性能較好的 90W 合金進行動態(tài)壓縮實驗,研究 90W 高應(yīng)變速率下的力學行為,與準靜態(tài)的實驗進行對比分析,為 90W 合金性能提供參考依據(jù),并對 90W 合金的應(yīng)變硬化現(xiàn)象進行研究。(4)對選取的 90W 合金進行熱處理,分析對比不同熱處理狀態(tài)下 90W微觀組織的演變和元素擴散,以及熱處理對 90W 合金性能的影響,通過果評定目前的熱處理工藝對鎢合金進行性能改善的可行性。本課題研究的主要研究路線及研究內(nèi)容如圖 1-2 所示。
圖 2-2 不同粉末的 XRD 圖譜燒結(jié)(vacuum hot-pressed sintering)是在真空條件粉體處于熱塑狀態(tài),有助于顆粒的接觸擴散,且因溫度,減少燒結(jié)時間,而且能夠抑制高溫下晶粒的金的組織。進行燒結(jié)時,將混合均勻的粉末放入內(nèi)上端有一塊凸模傳遞壓力,將石墨模具放入真空熱壓爐和模具示意圖如圖 2-3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]固相燒結(jié)低鎢含量W-Ni-Fe合金的微觀結(jié)構(gòu)與力學性能[J]. 徐歡,曹順華,陳炳煌,肖彬,李世康. 粉末冶金材料科學與工程. 2016(03)
[2]穿甲過程中鎢合金桿式彈失效模式及數(shù)值模擬[J]. 王猛,楊明川,榮光,黃德武,羅榮梅. 稀有金屬材料與工程. 2015(09)
[3]戰(zhàn)斗部用鎢合金材料現(xiàn)狀及發(fā)展狀況[J]. 袁書強,張保玉,陳子明,尚福軍. 中國鎢業(yè). 2015(02)
[4]高性能細晶鎢及鎢合金的研究進展[J]. 范景蓮,李鵬飛,劉濤,韓勇,呂永齊. 中國鎢業(yè). 2015(02)
[5]二步燒結(jié)法對鎢基高密度合金組織及性能的影響[J]. 李先容,高翔,徐俊,楊少青,汪彩芬,李強. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2015(02)
[6]金剛石拋光用鎢合金的熱壓燒結(jié)[J]. 林佳志,金洙吉,史雙佶,鐘秀虹,姜冠楠. 中國有色金屬學報. 2015(03)
[7]粉末軋制-疊層燒結(jié)法制備較厚93W-4.9Ni-2.1Fe高密度鎢合金片材的研究[J]. 章曉波,孫文,陳永明,沈崇. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2013(05)
[8]真空燒結(jié)制備90W-Ni-Fe高密度鎢合金的性能與顯微結(jié)構(gòu)[J]. 鄒儉鵬,張兆森. 中國有色金屬學報. 2013(03)
[9]高密度W-Ni-Fe合金的燒結(jié)新技術(shù)[J]. 向道平,丁雷. 稀有金屬. 2013(01)
[10]稀土La在納米晶(W,Ni,Fe,La)復(fù)合粉末燒結(jié)過程中的作用機理[J]. 范景蓮,曾毅,龔星,劉濤. 稀有金屬材料與工程. 2012(02)
碩士論文
[1]液相燒結(jié)90W-7Ni-3Fe高密度鎢合金組織性能研究[D]. 胡海.哈爾濱工業(yè)大學 2017
本文編號:2933543
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