导　　师： 李小强; 赵立英

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 高密度W-Ni-Fe合金是典型的双相复合材料,由于具有一系列优异的物理和力学性能,在国防军工和民用领域中应用广泛,特别在国防工业中被用作动能穿甲弹弹芯材料。采用传统液相烧结法制备的高密度钨合金具有高的致密度和优异的力学性能,并且研究动态加载条件下的力学性能和绝热剪切现象是评判其穿甲表现的重要方面。对高密度钨合金进行后续热处理可以改善合金的组织分布,进一步提高合金的综合力学性能。本文通过粉末的混合、冷等静压成型、液相烧结和淬火工艺制备出93W-4.9Ni-2.1Fe、95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3和93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金,研究了三种合金的组织及在准静态和动态加载条件下的力学性能,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)方法对烧结态93W-4.9Ni-2.1Fe和95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金进行真空循环热处理,研究了循环热处理对合金的成分分布、组织结构和力学性能的影响规律。相对密度方面,93W-4.9Ni-2.1Fe合金最高,为99.4%,95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金次之,为98.7%,93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金最低,为98.3%。准静态加载条件下,93W-4.9Ni-2.1Fe合金的抗拉强度和延伸率最高,分别为967 MPa和27.25%,其次为93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金,分别达到846 MPa和4.75%,95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金性能最低,分别为770 MPa和2.25%。分析断口发现,93W-4.9Ni-2.1Fe合金以钨晶粒穿晶解理断裂和粘接相粘性撕裂为主,其它两种合金则以钨-钨界面分裂为主,伴有部分粘结相粘性撕裂和少量钨晶粒穿晶解理断裂。95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3和93W-4.9Ni-2.1Fe/95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金分别具有最高和最低的准静态压缩屈服强度。95W-2.8Ni-1.2Fe-1Al2O3合金具有较高的硬度。动态拉伸加载下,三种合金的性能变化规律基本相同。当应变速率小于1000 s-1时,随着应变速率的提高,合金的性能不断改善,其中93W-4.

关 键 词： 高密度钨合金 液相烧结 动态力学性能 放电等离子烧结 循环热处理

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