當前位置：首頁>行業(yè)資訊>難熔鎢合金與硬質(zhì)合金的研究新動向
發(fā)布日期：2006-5-10 作者：中南大學粉末冶金國家重點實驗室 范景蓮，劉濤，成會朝來源:中國鎢業(yè)
0 前言
難熔鎢基合金包括鎢基高比重合金(如W-Ni- Fe，W-Ni-Cu，W-Cu等)、鎢基化合物及其復合材料(如WC-Co硬質(zhì)合金)以及其他含鎢的鎢基合金。它們所共有的特性是高熔點、高強度和高耐磨性，除此之外．還具有諸多其他的優(yōu)異性能，如密度高(16．5～19．0g／cm3)、延性好(指W-Ni-Fe高比重合金)、熱膨脹系數(shù)小，抗蝕性和抗氧化性能好，導電導熱性能好，因此在*科學領(lǐng)域、國防工業(yè)和民用工業(yè)中都已得到了非常廣泛的應(yīng)用，如利用高比重合金的密度高、強度高、塑性好(與硬質(zhì)合金相比)等特點，用作陀螺轉(zhuǎn)子及飛機上的配重和減震材料，在軍工中用作穿甲彈和子母彈等，在醫(yī)療行業(yè)中用作防x射線屏蔽材料，在民用工業(yè)中用作手機上的高比重合金振子、電熱鐓粗鉆塊和電極材料等。作為功能材料，由于W具有良好的電子發(fā)射功能，因此W-Cu等一類合金及復合材料作為良好的電極材料已在電火花加工、電力機車導塊、電力工業(yè)的高壓開關(guān)及焊接中大量應(yīng)用；W－氧化物電極材料則廣泛地用于隋性氣體保護電弧焊等離子焊接及切割、噴涂、熔煉、化學合成等眾多工業(yè)領(lǐng)域中，被譽為等離子體發(fā)生器的“心臟”；W-Re合金已在許多場合取代鉑作為測溫熱電偶，高性能鎢錸絲還作為顯像管發(fā)射電子用材進入到千家萬戶；在新一代集成電路中，由于布線越來越細(目前已達0．2μm)，散熱和耐溫的需要都將擴大鎢基板材的需求，此外金屬封裝也將
向難熔材料發(fā)展。WC-Co硬質(zhì)合金更是被譽為現(xiàn)代工業(yè)的“牙齒”，在金屬加工、采礦、石化、勘探、冶金和電力等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。由此可見，難熔鎢基合金及其復合材料不管是作為結(jié)構(gòu)材料還是作為功能材料的應(yīng)用都是十分廣泛的，并且仍具有十分巨大的市場拓展能力。
生產(chǎn)成本、形狀復雜程度、高性能與多功能的要求使得現(xiàn)有工藝和技術(shù)已經(jīng)不能充分滿足市場的需求。目前，國內(nèi)在難熔鎢基合金方面生產(chǎn)廠家甚多，處于同一檔次產(chǎn)品競爭劇烈，使廠家*大限度地壓低價格，但是產(chǎn)品質(zhì)量和檔次低下，從而導致惡性循環(huán)。如何走出困境?2l世紀是新概念、新思維、新技術(shù)、新工藝的時代，高科技的引進、高新技術(shù)產(chǎn)品的研究開發(fā)與工藝成熟和穩(wěn)定化，必將帶來具有更高成本與利潤價格優(yōu)勢、具有高性能多功能多用途的產(chǎn)品，將開拓出更廣闊的市場。因此發(fā)展新技術(shù)與新工藝是勢在必行。本文介紹了21世紀有關(guān)難熔鎢合金方面*熱門的*有前途的一些新技術(shù)。
1 21世紀的研究發(fā)展新技術(shù)
1．1注射成形技術(shù)(PIM)
金屬粉末注射成形(PIM)是將傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)和塑性注射成形技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門金屬零部件近凈成形的新技術(shù)。PIM是現(xiàn)今粉末冶金領(lǐng)域中發(fā)展*迅速的新工藝，也是金屬成形的新工藝，相對于鑄造、鍛軋、機械加工、焊接、粉末冶金等，PIM被稱為“第五代”金屬成形方法。自20世紀80年代以來至今方興未艾，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ视直蛔u為“21世紀*熱門的成形技術(shù)”。
圖1 PIM工藝流程示意圖
典型的PIM工藝如圖1所示。將熱塑性有機粘金屬粉末粘結(jié)劑加熱到熔融態(tài)，加入一定比例的粉末，混合均勻，并制成粒狀的喂料，然后在加熱狀態(tài)下利用粘結(jié)劑的流動性，用注射成形機以一定的注射壓力和注射速度將塑性體喂料注入模腔內(nèi)，成形為各種形狀的零部件，然后用化學或熱分解的辦法將成形坯中的粘結(jié)劑完全脫除，*后經(jīng)燒結(jié)致密化得到*終產(chǎn)品。PIM與傳統(tǒng)PM工藝的比較如表l所示。
表1 PIM與PM工藝比較
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項目 |
PIM |
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