钨基高比重合金板材的液相烧结行为

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1、上海大学硕士研究生论文摘要本文采用工业级金属粉末，通过连续液相烧结方法制备了93W-4．9Ni．2．1Fe高比重合金烧结板坯试样，并就板坯的致密化过程、W／NiFe相界面特征以及密度分布等方面，对钨基高比重合金板坯的液相烧结行为进行了研究。结果表明：钨基高比重合金板材的线收缩率和致密度随着烧结温度的升高而升高，且在固相烧结阶段，板坯已产生大部分的致密化。显微组织观察表明，在固相烧结阶段，相邻钨颗粒相互接合，形成w连通骨架。高于NiFe液相温度烧结2h，所有试样都接近全致密。随着液相烧结温度的升高

2、，钨颗粒增大，粘结相分布趋于均匀。1475℃温度下对不同烧结时间试样的线收缩率和密度的测量结果表明，钨基高比重合金的致密化可分为三个阶段：第一阶段为钨颗粒重排阶段，试样的致密化速率较大；第二阶段为钨相的部分溶解．析出阶段，试样的致密化速率较小；第三阶段为钨颗粒长大阶段，试样已达到或接近全致密化。随着保温时间的延长，试样中钨颗粒的平均尺寸增大，粒径分布范围变宽，钨颗粒的长大满足由溶解．析出机制控制的晶粒长大关系。在液相形成初期，钨颗粒形状极不规则。随着烧结温度的升高和烧结时间的延长，钨颗粒逐渐球化

3、，大颗粒长大，小颗粒变小，甚至小时，颗粒数量减少。XRD分析表明，液相烧结钨基高比重合金板坯试样由面心立方的y-(Ni，Fe)相和体心立方的W相组成。EDAX定量分析表明，Ni、Fe元素在W相中的溶解度很低，而w元素在"t-(Ni，Fe)相的溶解度相对较高。烧结试样中W／NiFe界面处存在高密度的位错，且1,-(Ni，Fe)相与w相存在着{-220}<112>mvd／{-220}<1n>w的取向关系。连续液相烧结钨基高比重合金板坯在试样烧结时的行进方向上存在密度逐渐变小的现象。显微组织观察表明，

4、密度的递减是由试样行进方向上钨相含量逐渐减少引起的。而钨相含量逐渐减少，可能是由于连续冷却过程中，试样中的钨元素在试样不同温度部分的饱和溶解度不同而引起的定向浓差扩散所产生的。关键词：高比重合金，液相烧结，界面特征，密度分布V上海人学硕士研究生论文ABSTRACTBymeansofcontinuingLiquidPhaseSintcring(LPS)，93W-4．9Ni-2．1FeTungsten-basedheavyalloys(WHAs)compactswel"efabricatedwitl

5、lcommercialmetalpowders．TheLPSbehaviorsofWHAscompactswerestudiedbyanalyzingitsdensificationprocess,W／NiFeinterfacialcharacteristicsanddensitydistribution．TheresultsshowedthatVC'HA$compacts’linearshrinkagesanddensitiesincreasedwiththeincreasingofsinte

6、ringtemperature．Insolidstatesintering(SSS)，WHAscompactsmostlydensifiedandtheneighboaringWparticlesconnectedeachothertoformarigidnetbackbone．Sinteredfor2hrsabovetheliquidformingtemperature,allthesamplesneartofulllydensified．Wparticles’sizegotlargerand

7、matrixphasebecamemorehomogeneouswimincreasingtemperature．Thedensitiesandlinearshrinkagesofcompactssinteredfordifferenttimein1475"CshowedthatthedensificationprocessofWHAscanbedividedintothreestages．Theinitialstageisrearrangementstagewitllsignificantde

8、nsification；Thesecondstageissolution-reprecipitationprocessanddensificationslowed；Thefinalstageismicrostructurecoarseningwithnodensificationbasiclly．Withthesinteringtimeextending,theaveragesizeandsizedistributionrangeofWgrainsexpanded．Particlegrowtha