[發(fā)明專利]改進型鎢合金及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810255013.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108315627A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝椿云;吳濤;吳九全;李蘇
• 申請（專利權(quán)）人: 江西澳科新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C1/04
• 代理公司: 南昌匯智合誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36130
• 代理人: 鄧秋星

本發(fā)明公開了一種改進型鎢合金及其制備方法，由還原鎢基體、羰基Ni和羰基Fe組成，采用固相燒結(jié)工藝和液相燒結(jié)工藝，其工藝流程為：混料，球磨，等靜壓成形，燒結(jié)。所制備的改進型鎢合金彈體在侵徹后不會發(fā)生破壞，適合作為彈體的制備材料。當(dāng)合金元素固溶到鎢基體中，能夠?qū)⒐倘軓娀饔贸浞职l(fā)揮，提升鎢合金的強度和硬度，同時提升鎢合金的塑性和韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進型鎢合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鎢合金具有密度高、強度高、塑性強等優(yōu)良性能，是目前制備動能穿甲彈的主要材料。相對于榴彈來說，傳統(tǒng)鎢合金動能穿甲彈具有較強的軸向破壞特性，但對目標(biāo)沒有較好的殺傷效果。這種改進型材料具有的特性是比傳統(tǒng)鎢合金密度低，密度在9-12g/cm³.具有高韌性，抗拉強度600-800MPa，延伸率大于30%。

改進型鎢合金具有鎢合金的穿甲性能，同時它的超強韌型與延伸率可以更好的承受火炸藥的爆風(fēng)驅(qū)動的力，普通鎢合金很難承受超強的爆風(fēng)驅(qū)動力（在受到爆風(fēng)加載后會碎）。

鎢合金應(yīng)具有較低的抗拉強度。同時為保證發(fā)射強度又需要足夠的抗壓強度及伸長率，即保證一定塑性的前提下，有較大的壓拉比。國內(nèi)外已研制出多種易碎鎢合金，然而多數(shù)易碎鎢合金如W-Ni-Fe(Al2O3)，W-Ni-Al-Fe等都存在抗拉強度過高導(dǎo)致破碎性不足，壓拉比過低，以及伸長率過低等問題，無法滿足實際需求。因此，提高鎢合金的破碎性，并保證鎢合金具有一定壓縮強度和塑性是制備鎢合金的關(guān)鍵。并且要保證鎢合金彈體在侵徹后彈體不能遭到破壞，保證在穿透后在發(fā)生爆破，高密度的鎢合金彈體在侵徹后分裂為四段，彈體中部發(fā)生明顯的破壞，因此，增大鎢合金密度雖然可以增強彈體的侵徹能力，但是在侵徹過程中更容易發(fā)生破壞。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種改進型鎢合金及其制備方法。

一種改進型鎢合金，由還原W粉、羰基Ni和羰基Fe組成，還原W粉、羰基Ni和羰基Fe按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)比進行配比，按60W-28Ni-12Fe，65W-24.5Ni-10.5Fe，70W-21Ni-9Fe，75W-17.5Ni-7.5Fe，80W-14Ni-6Fe5種成分配料。

在本發(fā)明的這種改進型鎢合金中，所述還原W粉的費式粒度為2.8μm，純度為99.9%。

在本發(fā)明的這種改進型鎢合金中，所述羰基Ni的平均費氏粒度為2.5μm，純度為99.7%。

在本發(fā)明的這種改進型鎢合金中，所述羰基Fe的平均費氏粒度為3.0μm，純度為99.9%。

在本發(fā)明的這種改進型鎢合金中，所述鎢基體為W粉、合金元素。

在本發(fā)明的這種改進型鎢合金中，所述合金元素為鈷、銠、錸、銥、釕中的一種，合金元素的重量百分比為5%-60%。

本發(fā)明還提供了一種改進型鎢合金的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、混料，將還原W粉、羰基Ni和羰基Fe按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)比進行配比，按60W-28Ni-12Fe，65W-24.5Ni-10.5Fe，70W-21Ni-9Fe，75W-17.5Ni-7.5Fe，80W-14Ni-6Fe5種成分配料，放到三維混合機中混合；

步驟二、球磨，在無水乙醇的保護下，通過球磨機球磨10h-20H混合均勻，球磨質(zhì)量比為5∶1，轉(zhuǎn)速250r/min；

步驟三、等靜壓成形，將球磨好的混合粉末經(jīng)真空干燥后在進行等靜壓成形，壓制壓力為250MPa；

步驟四、燒結(jié)，將壓制好的成型鎢合金放在燒結(jié)爐中進行燒結(jié)，通入氫氣，升溫速率為450℃/h，升溫至900℃，保溫4h，在經(jīng)過固相燒結(jié)和液相燒結(jié)，降溫至1100℃，再通入氮氣，待自然降溫，得到W-Ni-Fe合金。