[發明專利]一種可鑄鍛固溶體鎢合金及制備方法

有效

• 申請號: 201811325599.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109338160B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 王春旭;劉少尊;厲勇;韓順;黃順喆;刑峰;劉憲民
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22C19/05;C22C27/04;C22C30/00;C22C30/02;C22F1/10;C22F1/18
• 代理公司: 11207 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

一種可鑄鍛固溶體鎢合金及制備方法，屬于難熔合金技術領域。其化學成分重量％為：W 20?75％,Mo 0?20％，Nb 0?20％，Ta 0?20％，Hf 0?10％，V 0?10％，Zr 0?10％，Ti 0?10％，Al 0?10％，Cu 0?5％,余量為Ni或Co及不可避免的雜質元素及微量元素，其中的Ni、Co元素可以由Ir 0?50％，Fe 0?30％，Cr0?20％，Re 0?20％，Ru 0?20％其中的一種或兩種及以上元素所部分替換。還含有以下一種或兩種及以上晶界強化元素：C 0.001?1.0％，B 0.001?1.0％，Y 0.001?1.0％，La或Ce或稀土元素0.001?1.0％，Mg 0.001?1.0％，Ca 0.001?1.0％。優點在于，具有高密度超高強度和高韌性，熱加工性能良好。該合金可鑄可鍛，可利用3D打印成型，密度達到11.0?15.0g/cm³、沖擊韌性80J/cm²以上、抗拉強度1700MPa以上。

技術領域

本發明屬于難熔合金技術領域，特別涉及一種可鑄鍛固溶體鎢合金及制備方法。

背景技術

在此之前，鎢合金是國際上常用的高密度材料，由于鎢的熔點過高，此類材料通常采用粉末冶金的方法燒結成型，目前國際上廣泛使用的鎢合金有W90、W93、W95和W97等，此類材料的密度很高，可以達到15-18g/cm³，但強度較低韌性較差，正常燒結態的抗拉強度達到800MPa，伸長率為20-30％。為達到更高的強度，需要經過大塑性變形，其強度可達到1400MPa左右，但塑韌性降低厲害，只有10％左右；特別是粉末冶金工藝決定了鎢合金的顯微組織是鎢顆粒+粘結相的兩相結構。以廣泛應用的93W為例，近似球形的鎢顆粒分布于W-Ni-Fe的粘結相中，組織缺乏一致性和連續性，力學性能不佳，限制了大量推廣應用前景。以粉末冶金液相燒結法制備的鎢合金，未經變形的鎢合金的力學性能很難提高。而對于大尺寸鎢合金零件，對變形設備的要求極高，同時變形也容易不均勻，影響組織的均勻性，這也極大的限制了大尺寸鎢合金的力學性能很難提高。

幾種粉末冶金鎢合金的化學成分和力學性能見表1和表2。

表1粉末冶金高密度鎢合金軋制性能(70W-21Ni-9Fe)