專利名稱：一種提高高比重鎢合金桿材力學(xué)性能的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高高比重鎢合金桿材力學(xué)性能的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
鎢基高比重合金具有較高的密度、強(qiáng)度和硬度，優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐腐蝕、抗氧化 性，以及良好的機(jī)械加工和焊接等優(yōu)異的力學(xué)性能和使用性能，目前，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航 空航天、軍事和民用工業(yè)中。傳統(tǒng)的高比重合金桿材采取傳統(tǒng)的粉末冶金方法制得，即采用如下步驟進(jìn)行(1) 混料按照所需工藝要求的各成分比例稱取一定量的W粉與其它合金粉末，置于混料機(jī)內(nèi) 混合均勻；(2)摻成型劑將混合均勻的合金粉末，摻入適當(dāng)?shù)氖炚辰Y(jié)劑，并使石蠟粘結(jié) 劑分散均勻；(3)成型將粉末放于一定規(guī)格的鋼模中，壓制成型；或直接置于一定規(guī)格的 軟模下，再冷等靜壓成型。(4)脫除成型劑并預(yù)燒；(5)高溫液相燒結(jié)。然后再加上真空熱 處理過(guò)程，以及后續(xù)的機(jī)加工才能得到所需尺寸的桿材。采用該工藝生產(chǎn)出來(lái)的桿材由于 受傳統(tǒng)工藝所限，合金殘余孔隙度較高，力學(xué)性能較差。為了提高合金性能，此時(shí)需要反復(fù) 熱處理，從而造成在大批生產(chǎn)過(guò)程中，成本增加、交貨期延長(zhǎng)。另外產(chǎn)品尺寸與成品要求尺 寸偏差大，需要后續(xù)的機(jī)加工，造成材料利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在于提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)中缺陷的一種提高高比重鎢合金 桿材力學(xué)性能的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)的，它含混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、 高溫液相燒結(jié)工序，其特征在于它是在混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序 的后面增加了旋鍛和時(shí)效工序，具體步驟如下，旋鍛將經(jīng)過(guò)混料、成型、脫除成型劑并預(yù) 燒、高溫液相燒結(jié)工序燒結(jié)好的棒材先加熱至200 400°C后，保溫0. 5-1. 5小時(shí)，迅速置于 旋鍛模具中進(jìn)行冷鍛，獲得一定規(guī)格的棒材。時(shí)效將經(jīng)過(guò)旋鍛后的棒材在200 600°C的 溫度下進(jìn)行保溫，時(shí)效為1 3小時(shí)。本發(fā)明由于實(shí)行了旋鍛+時(shí)效工藝，從而有效地減少合金中的孔隙，提高合金致 密度，以及減少形變加工后出現(xiàn)的大量位錯(cuò)，提高合金的強(qiáng)度，使合金具有更均勻的顯微組 織和更好的力學(xué)性能。該方法效率高、成本低、材料利用率高，適于大批量的生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明含混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序，其特征在于它是在 混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序的后面增加了旋鍛和時(shí)效工序，具體步 驟如下旋鍛將經(jīng)過(guò)混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序燒結(jié)好的棒材先加熱至200 400°C后，保溫0. 5-1. 5小時(shí)，然后迅速置于旋鍛模具中進(jìn)行冷鍛，獲得一定規(guī) 格的棒材；時(shí)效將經(jīng)過(guò)旋鍛后的棒材在200 600°C的溫度下進(jìn)行保溫，時(shí)效為1 3小時(shí)。所述旋鍛的變形量為10-30%。下面描述幾個(gè)具體的實(shí)施例。實(shí)施例1混料按擬制備合金材料的成分百分比要求，將鎢及其他合金粉末進(jìn)行稱重配料， 并24小時(shí)均勻混合。摻成型劑將混合均勻的合金粉末，摻入適當(dāng)?shù)氖炚辰Y(jié)劑，烘干并過(guò)40 80目 篩網(wǎng)過(guò)篩；成型將的粉末放于一定規(guī)格的鋼模中，在一定壓制壓力下壓制Φ38的棒材。脫除成型劑并預(yù)燒將摻有成型劑的棒材放在氫氣保護(hù)氣氛下，在一定溫度下脫 除成型劑并預(yù)燒。高溫?zé)Y(jié)將已脫除成型劑的棒材或等靜壓干粉合金棒材，置于氫氣保護(hù)下，或真 空狀態(tài)下，于1400 1580°C下進(jìn)行1 6小時(shí)的高溫液相燒結(jié)。旋鍛將燒結(jié)好Φ 30的棒材先加熱至300°C，保溫0.5-1. 5小時(shí)，然后迅速置于 裝有一定規(guī)格模具或型腔模具下的旋鍛機(jī)下進(jìn)行旋鍛，就可獲得Φ 22的棒材，其變形量為 25%。時(shí)效旋鍛后的棒材置于400°C溫度下保溫，時(shí)效2小時(shí)。實(shí)施例2混料按擬制備合金材料的成分百分比要求，將鎢及其他合金粉末進(jìn)行稱重配料， 并24小時(shí)均勻混合。摻成型劑將混合均勻的合金粉末，摻入適當(dāng)?shù)氖炚辰Y(jié)劑，烘干并過(guò)40 80目 篩網(wǎng)過(guò)篩；成型將粉末放于一定規(guī)格的鋼模中，在一定壓制壓力下壓制成Φ 24. 6 25. 8的 棒材。脫除成型劑并預(yù)燒將摻有成型劑的棒材放在氫氣保護(hù)氣氛下，在一定溫度下脫 除成型劑并預(yù)燒。高溫液相燒結(jié)將預(yù)燒好的棒材，置于氫氣保護(hù)下，或真空狀態(tài)下，于1400 1580°C下進(jìn)行1 6小時(shí)的高溫液相燒結(jié)。旋鍛將燒結(jié)好的Φ 20 21棒材先加熱至200°C，保溫0. 5-1. 5小時(shí)，然后迅速 置于裝有一定規(guī)格模具或型腔模具下的旋鍛機(jī)下進(jìn)行冷鍛，就可獲得Φ 16的棒材。其變形 量為20%。時(shí)效將旋鍛后的棒材置于300°C溫度下保溫，時(shí)效1小時(shí)。實(shí)施例3混料按擬制備合金材料的成分百分比要求，將鎢及其他合金粉末進(jìn)行稱重配料， 并24小時(shí)均勻混合。成型將粉末直接置于一定規(guī)格的軟模下，再冷等靜壓成Φ 72的棒材。預(yù)燒將棒材放在氫氣保護(hù)氣氛下，在一定溫度下預(yù)燒。
高溫?zé)Y(jié)將預(yù)燒好的棒材，置于氫氣保護(hù)下，或真空狀態(tài)下，于1400 1580°C下 進(jìn)行高溫液相燒結(jié)。旋鍛將燒結(jié)好的Φ 54的棒材先加熱至400°C，保溫0. 5-1. 5小時(shí)，然后迅速置于 裝有一定規(guī)格模具或型腔模具下的旋鍛機(jī)下進(jìn)行旋鍛，就可獲得Φ40座右的棒材。時(shí)效將旋鍛后的棒材置于500°C溫度下保溫，時(shí)效3小時(shí)。實(shí)施例4混料按擬制備合金材料的成分百分比要求，將鎢及其他合金粉末進(jìn)行稱重配料， 并24小時(shí)均勻混合。成型將粉末直接置于一定規(guī)格的軟模下，再冷等靜壓成Φ 90的棒材。脫除成型劑并預(yù)燒將棒材放在氫氣保護(hù)氣氛下，在一定溫度下脫除成型劑并預(yù)
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JyCi。高溫液相燒結(jié)將預(yù)燒好的棒材，置于氫氣保護(hù)下，或真空狀態(tài)下，于1400 1580°C下進(jìn)行2小時(shí)的高溫液相燒結(jié)。旋鍛將燒結(jié)好的Φ 75棒材先加熱至400°C，保溫0.5-1. 5小時(shí)，然后迅速置于裝 有一定規(guī)格模具或型腔模具下的旋鍛機(jī)下進(jìn)行旋鍛，就可獲得Φ 50左右的棒材。時(shí)效將旋鍛后的棒材置于600°C溫度下保溫，時(shí)效3小時(shí)。
權(quán)利要求
一種提高高比重鎢合金桿材力學(xué)性能的生產(chǎn)工藝，它含混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序，其特征在于它是在混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序的后面增加了旋鍛和時(shí)效工序，具體步驟如下旋鍛將經(jīng)過(guò)混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序燒結(jié)好的棒材先加熱至200～400℃后，保溫0.5-1.5小時(shí)，迅速置于旋鍛模具中進(jìn)行冷鍛，獲得一定規(guī)格的棒材；時(shí)效將經(jīng)過(guò)旋鍛后的棒材在200～600℃的溫度下進(jìn)行保溫，時(shí)效為1～3小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高高比重鎢合金桿材力學(xué)性能的生產(chǎn)工藝，其特征在 于所述旋鍛的變形量為10-30%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高高比重鎢合金桿材力學(xué)性能的生產(chǎn)工藝。它含混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序，其中，在混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序的后面增加了旋鍛和時(shí)效工序，旋鍛將經(jīng)過(guò)混料、成型、脫除成型劑并預(yù)燒、高溫液相燒結(jié)工序燒結(jié)好的棒材先加熱至200～400℃后，保溫0.5-1.5小時(shí)，迅速置于旋鍛模具中進(jìn)行冷鍛，獲得一定規(guī)格的棒材。時(shí)效將經(jīng)過(guò)旋鍛后的棒材在200～600℃的溫度下進(jìn)行保溫，時(shí)效為1～3小時(shí)。本發(fā)明有效地減少合金中的孔隙，提高合金致密度，以及減少形變加工后出現(xiàn)的大量位錯(cuò)，提高合金的強(qiáng)度，使合金具有更均勻的顯微組織和更好的力學(xué)性能。該方法效率高、成本低、材料利用率高，適于大批量的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C22F1/18GK101880807SQ201010197569
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者李輝, 陽(yáng)順紅, 高克鈞 申請(qǐng)人:株洲樂(lè)泰金屬粉末制品有限公司