[发明专利]一种多次烧结制备的钨铜合金

说明书

为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种多次烧结制备的钨铜合金。采用CuW80合金为原料，所制得的多次烧结制备的钨铜合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，随着烧结次数的增加，钨颗粒逐渐增大并连接，铜相分布更加均匀，多次烧结未见新相。经过多次烧结后，试样孔隙率由最初的0.5%变为2.0%，增加的孔径主要分布在3μm范围内，0.01μm左右的孔隙也稍有增加。经9次烧结后，CuW80合金的显微硬度由HB210变化至HB195，合金密度由15.24g·cm‑3变为15.13g·cm‑3，降低了约1.2%，电导率由25.06mS/m降低至21.92mS/m。本发明能够为制备高性能的钨铜合金提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种粉末冶金材料，尤其涉及一种多次烧结制备的钨铜合金。

背景技术

钨铜复合材料是以钨、铜元素为主组成的一种两相结构假合金，是金属基复合材料.由于金属铜和钨物性差异较大，因此不能采用熔铸法进行生产，一般采用粉末合金技术进行生产。钨铜合金有较广泛的用途，其中一大部分应用于航天、航空、电子、电力、冶金、机械、体育器材等行业。其次也要用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件，也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。

烧结，是指把粉状物料转变为致密体，是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说，粉体经过成型后，通过烧结得到的致密体是一种多晶材料，其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布，进而影响材料的性能。

发明内容

本发明的目的是为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种多次烧结制备的钨铜合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

多次烧结制备的钨铜合金的制备原料包括：CuW80合金。

多次烧结制备的钨铜合金的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后倒入硬质合金球磨罐中进行球磨，球磨时间为24h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，干燥时间为50min，干燥温度为40℃，随后加入成形剂进行制粒。将制好的粉末加至单柱液压机中进行压制成形，随后放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，保温时间为90min。当炉内温度达到烧结温度后充入氩气进行低压处理以减少Ni的损失和降低孔隙率，低压压力为1MPa，保压90min。

多次烧结制备的钨铜合金的检测步骤为：物相组成采用XRD7000型X-射线衍射仪测定，显微组织形貌采用JS-670F场发射扫描电子显微镜观察，表面形貌采用GX71型金相显微镜观察，晶粒大小采用Nano软件统计，合金电导率采用D60K数字金属电导率测量仪测量，硬度采用HB300型布氏硬度计测定，密度采用排水法测试，孔隙率采用Auto510型压汞仪测试。

所述的多次烧结制备的钨铜合金，随着烧结次数的增加，钨颗粒逐渐增大并连接，铜相分布更加均匀，多次烧结未见新相。经过多次烧结后，试样孔隙率由最初的0.5%变为2.0%，增加的孔径主要分布在3μm范围内，0.01μm左右的孔隙也稍有增加。

所述的多次烧结制备的钨铜合金，经9次烧结后，CuW80合金的显微硬度由HB210变化至HB195，合金密度由15.24g·cm-3变为15.13g·cm-3，降低了约1.2%，电导率由25.06mS/m降低至21.92mS/m。

本发明的有益效果是：