WC-Al2O3-Cu復(fù)合材料制備與熱變形行為的研究.pdf

1、電阻焊廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的很多領(lǐng)域當(dāng)中,其電極的服役條件是典型的熱-力耦合作用,因此需要電阻焊電極材料要具有良好的高溫性能、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好、軟化溫度高等特點(diǎn)。本研究采用粉末冶金的方法來制備 WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料。主要的工藝過程有:(1)配置設(shè)定比例的混合粉末,并進(jìn)行低能混粉;(2)經(jīng)過高能球磨工藝制備復(fù)合粉,并研究球磨時(shí)間的變化對復(fù)合粉組織性能產(chǎn)生的影響;(3)對復(fù)合粉進(jìn)行常溫壓制和真空燒結(jié)工藝,制備出具有一定致密度的

2、WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料;(4)對燒結(jié)態(tài)的WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料進(jìn)行塑性變形致密工藝,包括熱擠壓和軋制工藝。對不同球磨時(shí)間后得到的復(fù)合粉及其壓制坯進(jìn)行的分析測試表明,球磨時(shí)間對復(fù)合粉的組織性能有著很重要的影響。
　　研究了5wt％WC-2wt%Al2O3/Cu復(fù)合材料和10wt%WC-2wt%Al2O3/Cu復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能、導(dǎo)電性能和軟化溫度等。對兩種成分的WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和硬

3、度測試得出,抗拉強(qiáng)度分別為234.25MPa和244.54MPa,硬度分別為147.5HB和150.5HB;進(jìn)行的熱學(xué)性能測試得出,兩種成分的復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)分別為10.14×10-6/K和9.87×10-6/K,導(dǎo)熱系數(shù)分別為338.250Wm-1K-1和321.163 Wm-1K-1;兩種成分的WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料的導(dǎo)電率測試的結(jié)果分別為85.28%IACS和77.41%IACS,另外兩種成分的復(fù)合材料的軟化溫度均高于

4、900℃。將擠壓態(tài)兩種復(fù)合材料的主要性能與國家標(biāo)準(zhǔn)中要求的電阻焊電極材料的性能做了對比,發(fā)現(xiàn)所制備的WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料的性能均高于國家標(biāo)準(zhǔn),因此,這種材料很有可能成為一種新型的電阻焊電極材料。
　　對10wt%WC-2wt%Al2O3/Cu復(fù)合材料進(jìn)行了熱壓縮試驗(yàn),研究了材料在熱塑性變形過程中的流變行為,分析流變應(yīng)力和變形溫度、應(yīng)變速率的關(guān)系,然后根據(jù)動(dòng)態(tài)材料模型(DMM),繪制分析了WC-Al2O3/Cu復(fù)合材料在一