熔渗法制备crwcu复合材料的组织与性能研究

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1、第14卷专辑3V01．14S3中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2004年10月Oct．2004文章编号：1004—0609(2004)S3—0176一06熔渗法制备CrW／Cu复合材料的组织与性能研究郭春杰，范志康，梁淑华，肖鹏(西安理工大学材料科学与工程学院西安，710048)摘要：采用熔渗法制备了CrW／Cu复合材料，即首先把铬粉和钨粉的混合粉末烧结成骨架，然后把铜液渗入CrW骨架的孔隙中制备CrW／Cu复合材料；研究了气氛、熔渗温度、溶渗时间对

2、CrW／Cu复合材料的显微组织和性能的影响。研究结果表明：真空环境下溶渗法制备的CrW／Cu复合材料组织最致密；当熔渗温度大于1350℃时，尽管没有达到铬的熔点温度，但W-Cr骨架中的cr颗粒开始逐步消失，随着熔渗温度的提高或熔渗时间的延长，Cu取代其位置；Cr通过Cu合金液迁移到w骨架的孔隙中，与w形成Cr-W固溶体；材料组织的变化导致材料的硬度明显升高，导电率明显降低。关键词：CrW／Cu复合材料；熔渗；温度；显微组织；性能0nmicrostructureandpropertiesofW-Cr／Cu

3、compositespreparedbyinfiltrationprocessGUOChun—jie，FANZhi—kang，LIANGShu—hua，XIAOPeng(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：W—Cr／CucompositeswerepreparedbyinfiltrationmethodinwhichCrpowdersandWpowder

4、sweremixedandsinteredtOformaCr-Wskeleton．thenliquidCUwasinfiltratedintotheporeswithintheskeleton．Theeffectsofgasinthefurnace，infiltrationtemperatureandinfiltrationtimeonthemicrostructuresandpropertieswerestudied．Theresultsshowthatthecompositehasdensemicr

5、ostructureundervacuuminfihration．Whiletheinfiltra—tiontemperatureisgreaterthan1350℃whichisstilllowerthanthemeltingtemperatureofCr，andliquidCugrad—uallydissolvedCrparticlesintheW—CrskeletonandfinallytookplaceofCrparticleswithincreasinginfiltrationtemperat

6、ureorprolonginginfiltrationtime．ChromiummigratestOtheporeintheskeletonthroughliquidCualloysandformedCr—WsolidsolutionwithW．Thechangeofmierostruetureleadstosignificantincreaseinhardnessanddecreasesinelectricalconductivity．Keywords：W—Cr／Cucomposites；infilt

7、ration；temperature；microstructure；propertiesCuCr和CuW材料由于优良性能，得到了广泛应用。但是，它们在性能上都存在一些不足，比如在用作触头材料时，CuCr的抗侵蚀、耐电压和抗熔焊性能不如CuW，而CuW的分断能力和截流能力则比CuCr的差[1。4]，这都限制了其使用范围的进一步扩大。为此，需研制CrW／Cu复合材料。在此，本文作者研究了不同熔渗温度等因素对CrW／Cu复合材料组织及性能的影响，分析了显微组织对其硬度和电导性能的关系。1实验实验以纯铬粉(12

8、5肛m)、钨粉(46pm)、无氧铜棒为原材料。按照Cr与W配比(质量分数之比)1：2进行配料，将配好的粉料放入混料机中混合均匀，然后在油压机上预压成型，压坯紧实率为75％，再按照表l所示的工艺制备试样，烧结熔渗一次完成，然后进行组织、物相、性能的鉴定和检测。第14卷专辑3郭春杰，等：熔渗法制备CrW／Cu复合材料的组织与性能研究．177．2实验结果2．1温度的影响不同熔渗温度制备的CrW／Cu复合材料的金相组织见图1～3。从图1～3可以看出