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文檔簡介
1、稀有難熔金屬鎢因其高熔點、高密度、蒸氣壓低以及高溫下優(yōu)良的高溫強度等優(yōu)點,廣泛用于航天、鑄造和武器等領(lǐng)域。但是,鎢也具有低溫脆性、韌脆轉(zhuǎn)變溫度較高(DBTT≥200~400℃)、再結(jié)晶溫度低以及輻照硬化和脆化等缺陷。研究表明:向鎢中加入稀土氧化物(Y2O3、La2O3、CeO2)能夠細(xì)化晶粒,提高鎢合金的韌性和強度。然而,國內(nèi)外對采用氧化鋯摻雜鎢合金的研究和報道較少。
本文以共沸蒸餾法制備超細(xì)粉體為基礎(chǔ),結(jié)合粉末冶金法制備了氧
2、化鋯增強細(xì)晶鎢合金的工藝過程,利用 XRD、SEM、EDS、TEM等檢測手段對制備過程中不同階段材料組織、形貌及微觀結(jié)構(gòu)進行了分析與表征,并測試其性能。主要研究成果如下:
初始溶液的pH值對前驅(qū)體粉、煅燒粉和還原粉的形貌和尺寸有著顯著影響,當(dāng)pH=2時,初始溶液制得的顆粒細(xì)小,分散性較好;前驅(qū)粉體經(jīng)550℃(4 h)煅燒、750℃(2h)+900℃(4 h)還原可制得粒徑達550~700 nm的復(fù)合粉末;3%ZrO2對鎢粉顆粒
3、細(xì)化作用明顯,還原后復(fù)合粉末尺寸為0.5~1.5μm,燒結(jié)成型后鎢晶粒細(xì)化明顯,晶粒尺度達到2~6μm。
隨著ZrO2摻雜量的增加,鎢合金密度與顯微硬度降低,耐磨性呈先增加后降低趨勢,其中W-3.0%ZrO2鎢合金的耐磨性較純鎢提高了20%~40%;W-3%ZrO2合金的磨損類型主要以滑動磨損為主。
W-3wt%YSCZ(Y2O3穩(wěn)定立方晶型ZrO2)合金的晶粒粒徑為3~6μm,并且鎢合金中的ZrO2為立方晶型,表明
4、常溫下Y2O3對ZrO2晶型起到了穩(wěn)定作用;并且W-3wt%YSCZ合金致密度達90.9%,抗壓強度達到1009 Mpa,耐磨性較純鎢提高了約18.7%。
ZrO2顆粒細(xì)化了93W-4Ni-3Fe合金晶粒,晶粒尺寸為12~16μm。鎢合金顯微組織中彌散分布著細(xì)小顆粒為 ZrO2-Y2O3顆粒,并且 ZrO2-Y2O3主要偏聚于粘結(jié)相,少量存在于鎢晶粒內(nèi)。93W-Ni-Fe-0.5%ZrO2的顯微硬度和抗壓強度較93W-4Ni-
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