一种高强韧高比重钨合金材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高强韧高比重钨合金材料，其特征在于，由还原钨粉、羰基镍粉、羰基铁粉、还原钴粉和纳米氧化锆陶瓷颗粒制备而成；其中钨的含量为92.4～93wt.％，余量为铁，钴，镍，镍，铁，钴的质量比为3.85：1.65：1.5，纳米氧化锆陶瓷颗粒的含量为0～0.6wt.％。2.根据权利要求1所述高强韧高比重钨合金材料，其特征在于，所述高强韧高比重钨合金材料的硬度为408.72hv～435.79hv；抗拉强度为1250mpa～1380mpa；致密度为98.56％～99.30％。3.权利要求1所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：该材料是由固相烧结和短时的液相烧结后，之后通过不等温的旋锻工艺制备而成。4.根据权利要求3所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将还原钨粉、羰基镍粉、羰基铁粉、还原钴粉和纳米氧化锆陶瓷颗粒进行低能球磨，获得混合均匀的粉末；将球磨后的粉末干燥除去水分后过筛，获得颗粒尺寸≤15μm的复合粉末；(2)将复合金属粉末装入橡胶模具中，然后进行冷等静压成型，获得高比重钨合金生坯材料；(3)将步骤(2)所得的高比重钨合金生坯材料进行短时的液相烧结，获得高比重钨合金棒料；(4)将步骤(3)所得的高比重钨合金棒料进行脱氢热处理；(5)将高比重钨合金进行旋锻，获得一种耐磨耐蚀高强韧高比重钨合金材料。5.根据权利要求4所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，钨的含量为92.4～93wt.％，铁，钴，镍的含量分别为3.85wt.％，1.65wt.％，1.5wt.％，纳米氧化锆的含量为0～0.6wt.％。6.根据权利要求4所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的短时液相烧结是两相烧结法。7.根据权利要求4所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)具体的烧结条件为：烧结气氛：分解氨升温速率：10℃/min固相烧结温度：1350℃固相烧结保温时间：30min液相烧结温度:1450℃～1520℃液相烧结保温时间：20min～60min。8.根据权利要求4所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述热处理为脱氢热处理，烧结温度：1200℃，升温速率：10℃/min，保温时间：60min，热处理气氛：氮气，冷却方式：水淬。
9.根据权利要求4所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的旋锻方法是四段模旋锻法。10.根据权利要求4所述高强韧高比重钨合金材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，旋锻的条件为：旋锻变形量：4％～12％旋锻温度：650℃～750℃。

技术总结
本发明属于钨合金材料技术领域，公开了一种高强韧高比重钨合金材料及其制备方法。所述高比重钨合金材料，由还原钨粉，羰基镍粉，羰基铁粉，还原钴粉制备而成；其中钨的含量为92.4～93wt.％，余量为铁，钴，镍以及不可避免的杂质，镍，铁，钴的质量比为3.85：1.65：1.5，纳米氧化锆的含量为0～0.6wt.％。本发明还公开了耐磨耐蚀高强韧高比重钨合金材料的制备方法。本发明通过添加少量的纳米氧化锆颗粒，提高了钨合金芯部的耐磨性；通过短时液相烧结和不等温旋锻工艺，细化了钨晶粒，增加了钨合金的致密度，同时提高了钨合金的抗拉强度；所制备的高比重钨合金材料钨晶粒和粘结相分布均匀，具有很高的硬度和韧性。很高的硬度和韧性。


技术研发人员：李小强 徐港来 潘存良 余梓枫 尹全中 屈盛官
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2022/1/3