真空热压烧结90W-7Ni-3Fe高密度钨合金组织性能研究.pdf

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1、硕士学位论文真空热压烧结90W-7Ni-3Fe高密度钨合金组织性能研究RESEARCHONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOF90W-7Ni-3FeTUNGSTENHEAVYALLOYBYVACUUMHOT-PRESSEDSINTERING任朝媛哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TF125学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文真空热压烧结90W-7Ni-3Fe高密度钨合金组织性能研究硕士研究生：任朝媛导师：于洋教授申请学位：工程硕士学科：材料

2、工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TF125U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOF90W-7Ni-3FeTUNGSTENHEAVYALLOYBYVACUUMHOT-PRESSEDSINTERINGCandidate：RENChaoyuanSupervisor：Prof.YUYang

3、AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialScienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要高密度钨合金具有高强度、高硬度和良好的塑韧性等优点，被广泛应用于杆式

4、动能穿甲弹的弹芯材料，由于装甲防护和科学技术水平的提高，对弹用高密度钨合金提出了更高的要求。国内外学者在粉末改性、强化烧结、形变强化和热处理工艺等方面进行了研究，以此提高高密度钨合金的性能。本文则是采用了真空热压烧结的强化烧结工艺，希望能够得到具有良好综合性能，尤其是高塑性的钨合金，以便为后续的形变强化提供塑性较高的烧结坯料。本文通过烧结温度、保温时间和加压温度相组合设计烧结方案，对每组烧结90W合金的室温力学性能和微观组织进行分析研究，从中得到最优的烧结方案有两组，分别为a)烧结温度1470℃/保温时

5、间45min/加压温度1000℃和b)烧结温度1470℃/保温时间60min/加压温度1400℃，这两组90W合金具有界面结合良好、组织分布均匀的特点，强度和塑性都比较高，抗拉强度分别为869MPa和723MPa，伸长率分别为23.1%和18.1%。且根据烧结均匀化模型计算出两组钨合金的均匀化参数分别为0.85和0.93，均匀化程度较高，即粉末颗粒之间的扩散、迁移进行得比较充分，烧结过程进行的比较彻底，因此，烧结坯的性能也比较优异。90W合金在室温准静态拉伸下存在明显的应变硬化现象，其应变硬化率随应变增

6、大逐渐减小，塑性随应变速率增大而降低；90W合金在室温准静态压缩下存在应变硬化和热软化效应，热软化效应在大变形阶段出现，应变硬化率随应变增大逐渐减小；准静态加载是W颗粒和粘结相连续协调变形的过程。本文研究90W合金在700~3900s-1的应变速率范围内的动态力学行为，其变形过程是应变硬化和热软化效应的竞争过程，在应变硬化率-塑性应变曲线中表现为振荡现象；与准静态压缩相比，其屈服强度明显增大，且应变硬化率能很快达到相对稳定状态；随应变速率增加，其屈服强度增加，塑性增加，微观组织变形程度增加，在高应变速率

7、3900s-1时出现绝热剪切带，表明动态加载是一个W颗粒和粘结相同时变形的过程。在1000~1300℃的温度范围内对真空热压烧结制备的90W合金进行固溶-淬火热处理，烧结态90W合金经热处理后会在相界面上产生孔隙，晶粒连接度CWW增加；随热处理温度的升高，W在粘结相中的溶解量增加，90W合金的硬度增加但仍低于烧结态90W的硬度；经过热处理后，90W合金的强度和塑性均下降，且热处理温度越高，力学性能越差。结果表明，随着热处理温度的升高，-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文粘结相中析出相的形貌、结构、成分组

8、成都会有变化，因此，钨合金不能通过单一、常规的热处理来改善性能。关键词：高密度钨合金；真空热压烧结；力学性能；微观组织；热处理-II-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTungstenheavyalloyshavebeenwidelyusedascoreofrodtypekineticenergypenetratorduetotheirhighdensity,highstrength,goodductilityandsoon.T