粉末冶金共烧结制备90W-7Ni-3Fe/30CrMnSiNi2A结构复合材料的组织与力学性能

摘要

以90W-7Ni-3Fe预混粉末和30CrMnSiNi2A钢雾化粉末为原料,采用热等静压技术在1350°C、150 MPa、3 h烧结工艺下进行共烧结.利用SEM、XRD、TEM和万能力学试验机等研究了90W-7Ni-3Fe/30CrMnSiNi2A共烧结体的微观组织和力学性能特征.结果表明:采用共烧结方法成功制备了90W-7Ni-3Fe/30CrMnSiNi2A结构复合材料,共烧结体组织均匀、致密度高、界面无孔洞和裂纹,结合良好;钨合金和钢基体的相对密度均大于99％,抗拉强度分别为920 MPa和1309 MPa.在钨合金和钢的界面区域发生强烈的元素扩散,形成了厚度为40～50μm的Fe6W6C相,并分析了Fe6W6C相的形成;硬脆Fe6W6C相的存在恶化钨合金/钢界面的力学性能,界面的抗拉强度为85 MPa.断裂模式为Fe6W6C相和W相的混合断裂.