[发明专利]一种高性能的高密度钨合金材料制备的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高密度钨合金的制备方法，尤其是涉及一种高性能的高密度钨合金材料制备的新方法。

背景技术

高密度钨合金是以钨(钨的质量分数通常为80%-97%)为基体，添加少量的镍、铁、铜等合金元素用粉末冶金液相法烧结而成，高密度钨合金不仅密度大，而且强度高、硬度高、延性好、可焊性好。这些性能使其在军事和工业方面得到广泛的应用,如穿甲弹、惯性元件和平衡配重元件等。随着军用工业的日益强化，对高密度钨合金的性能也提出了更高的要求。对高密度钨合金进行剧烈塑性变形和锻造加工，并与热处理工艺相配合，可以获得具有纤维状组织的高性能的高密度钨合金。

剧烈塑性变形是制备超细晶材料的有效方法，该方法能够制备块状致密的材料，改变晶粒的尺寸和排列的方向，工艺简单，成本低廉，材料利用率高。传统的等通道弯角工艺是细化晶粒较为有效地剧烈塑性变形方法，能够通过多道次的挤压实现材料晶粒的细化，但不同道次之间需要人工操作，浪费了时间，降低了工作效率，如果将其设计成连续通道，一次挤压便可实现传统工艺多倍的效果，这样不但提高了工作效率，改善了材料性能，也降低了材料生产成本。

发明内容

本发明的目的是：针对上述存在的技术问题，提供一种能够获得高性能的高密度钨合金的新方法，这种方法通过一次工艺过程便可实现传统工艺3倍的效果，该方法不但能够获得具有纤维状组织的高性能的高密度钨合金，改善其力学性能，提高强度和硬度，又能提高了挤压的工作效率，节省了材料和时间。 

为解决上述技术性问题，本发明的技术方案是：凹模模腔由具有相同横截面积的管道以90°按等通道弯角挤压工艺路径Ba相交接而成，一次工艺实现3次剪切变形，具体实施步骤是 

1.利用线切割技术将材料切割成直径为10mm，长度为40mm的试样，并对试样进行完全退火；

2.将挤压件放入型腔之前，先对模具进行充分的润滑，放入挤压件后，将模具和挤压件同时预热到一定温度，挤压完成以后，对挤压件进行去应力退火；

3.由于凸模长度有限，当挤压件完全进入通道后，这时通过放入另一挤压件推进前个挤压件的运动，直至挤压件挤压完成；

4.挤压完成以后对挤压件进行去应力退火。

本发明的有益效果是：通过对高密度钨合金的连续挤压，可以将粗大晶粒细化，获得具有纤维状组织的高性能材料，提高了高密度钨合金的强度、硬度和延展性。连续等通道挤压变形可以提高挤压的工作效率，减轻了操纵工人的劳动强度，拓宽了等通道弯角挤压变形，提高了材料利用率，改善了高密度钨合金的综合性能。 

附图说明

图1为一种高性能的高密度钨合金材料制备的新方法的模具装配图；

图2 为凹模剖视图；

图3为双层预应力组合凹模结构。 

上述图中的标记为：

     图1一种高性能的高密度钨合金材料制备的新方法的模具装配图的1.下模板 2.导柱 3.内六角螺钉 4.导套 5.上模板 6.凸模固定板7.定位圆柱销8.凸模9.凸模垫板 10.内六角螺钉 11.凹模压板 12.第二层凹模压套 13.第一层凹模压套 14.凹模 15.凹模垫块。

具体实施方式

从图1所示本发明的模具装配图、图2的凹模剖视图、图3的预应力组合凹模结构中挤压通道设计细节技巧可以看出，本发明主要有1.下模板 2.导柱 3.内六角螺钉 4.导套 5.上模板 6.凸模固定板7.定位圆柱销8.凸模9.凸模垫板 10.内六角螺钉 11.凹模压板 12.第二层凹模压套 13.第一层凹模压套 14.凹模 15.凹模垫块等组成。在挤压过程中将挤压实验所用材料首先通过线切割下料，然后通过切削方法加工成直径10mm，长度为40mm的试样，挤压前先进行退火处理，然后放入连续等通道弯角挤压模具，由于凸模长度有限，当挤压件完全进入通道后，这时通过放入另一挤压件推进前个挤压件的运动，直至挤压件挤压完成。 本发明的模具设计不同于常规等通道弯角挤压的模具，在挤压件完成一次挤压行程后，相当于挤压件进行了3次剪切变形，一道次挤压完成以后，可以对试样进行重复挤压，直至试样性能达到试验要求。由于采用预应力组合凹模结构，模具寿命得到提高，提高了实验的成功率和挤压效率。挤压完成以后，要对挤压件进行去应力退火。

本发明所采用的凹模连续通道结构，均可采用现有技术，本发明并不局限于上述所列举的具体实施形式，凡本领域技术人员不经过创造性劳动所能得到的改进，均属于本发明的保护范围内。

本发明所需设备为机械压力机或液压机。