W/Cu异型件温态流动成形工艺的研究

摘要

钨铜材料由于具备钨的高熔点、高密度、低热膨胀系数和高强度及铜的导热性、导电性等性质，在电触头材料、微电子材料、军工应用等方面都有着广泛的应用。制备具有复杂形状的钨铜材料一直是一个难题。本文中利用温态流动成形技术制备了W50Cu、W70Cu杯状异形件。通过改变钨骨架中Cu粉类型(雾化Cu粉，电解Cu粉，超细Cu粉)、粘结剂添加量和成形温度，考察不同工艺参数对杯状试样的密度分布的影响，以获得流动温压成形异形件的最佳工艺。结果表明， W粉和雾化Cu粉组成的混合粉末在添加体积分数为28.5％-32％的粘结剂，成形温度为75～85℃时，可通过温态流动成形获得孔隙分布较均匀的W50Cu形状复杂件。通过温态流动成形结合熔渗工艺制备了W70Cu杯状异型件时，添加35％体积分数的粘结剂并提高成形温度会明显改善钨骨架孔隙分布的均匀性。同时，由于不同Cu粉具有不同的表面形貌及粒度，对于钨骨架的孔隙度分布均匀性也有较大影响。超细Cu粉表面光滑，形状规则，添加了超细Cu粉和35％(体积分数)粘结剂的混合粉末在55℃时成形的钨骨架孔隙分布最均匀，该骨架在1200℃熔渗30min后，密度分布均匀，整体密度达到14.2 g/cm<'3>(相对密度99.0％)。 本文还探索性的利用温态流动成形工艺制备了W70Cu、W50Cu两种成分的药型罩。试验结果显示，温态流动成形工艺可以有效提高药型罩密度及改善药形罩密度分布均匀性，温态流动成形制备W50Cu不烧结药型罩压弹后穿深达到755mm，较现有水平提高17％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

第二章实验研究目的及方案

2.1研究目的及内容

2.2实验方案

2.3粉末制备

2.4粉末压制

2.5烧结

2.6熔渗

2.7检测

2.7.1面孔隙度分布

2.7.2密度

2.7.3金相分析

第三章W50Cu杯状件温态流动成形

3.1成形温度对于孔隙度分布的影响

3.2粘结剂含量对于孔隙度分布得影响

3.3粉末形貌对于温态流动成形工艺的影响

3.4本章小结

第四章高密度W70Cu形状复杂试样的制备

4.1粘结剂添加量与成形温度对W骨架密度分布均匀性的影响

4.2原料粉末对钨骨架成形均匀性的影响

4.2.1粉末粒度对W骨架成形性的影响

4.2.2粉末形貌对于骨架成形均匀性的影响

4.3不同熔渗方式对于W70Cu试样密度分布均匀性的影响

4.4原料粉末对于熔渗后微观组织的影响

4.4.1原料粉末粒度对于熔渗后微观组织的影响

4.4.2原料粉末中杂质对于熔渗后微观结构的影响

4.5 W75Cu试样制备

4.6本章小结

第五章温态流动成形射孔弹药形罩

5.1 W70Cu药形罩的制备

5.1.1试验步骤

5.1.2测试方法

5.1.3钨骨架孔隙度分布

5.1.4骨架金相分析

5.1.5熔渗后样品各部分密度分析

5.1.6熔渗后样品收缩率

5.1.7熔渗后样品金相分析

5.1.8缺陷分析

5.1.9打靶测试

5.2 W50Cu药形罩的制备

5.2.1试验步骤

5.2.2测试方法

5.2.3药形罩密度分布

5.2.4打靶测试

5.3本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

研究成果