[发明专利]军用耐高温钨铜合金材料

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种军用耐高温钨铜合金材料。 

背景技术

钨铜合金材料是以钨、铜元素为主组成的一种两相结构假合金，属于金属基复合材料。常用的钨铜合金的含铜量为10%～50%，具有很好的导电导热性，较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下，如3000℃以上，合金中的铜被液化蒸发，大量吸收热量，降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。 

钨铜合金微观组织均匀、耐高温、强度高、耐电弧烧蚀、密度大；导电、导热性能适中，广泛应用于航空航天领域中的导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥等。现有的军用钨铜合金中的铜含量一般不超过50%，采用均匀结构，由于钨和铜两个元素的物理性能差异很大，这种组织结构的钨铜合金性能不够理想，无法充分发挥钨、铜元素的本性特征，需要采用界面材料将两者充分溶合。 

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种军用耐高温钨铜合金材料，能够充分发挥钨、铜元素的本征特性，具有良好的力学性能、耐高温、抗腐蚀性、抗热震性等综合性能。 

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种军用耐高温钨铜合金材料，所述军用耐高温钨铜合金材料包括上端材料层、中间材料层和下端材料层，所述上端材料层包括按质量百分比组成的下列成分：W：50.0%-95.0%，Cu：5.0%-50.0%，所述中间材料层包括按质量百分比组成的下列成分：W：50.0%，Cu：50.0%，所述下端材料层包括按质量百分比组成的下列成分：W：10.0%-50.0%，Cu：50.0%-90.0%。 

在本发明一个较佳实施例中，所述上端材料层和所述下端材料层的W含量从上到下逐渐降低，Cu含量从上到下逐渐增加。 

在本发明一个较佳实施例中，所述W含量降低和Cu含量增加的每毫米深度变化为5.0%-8.0%。 

本发明的有益效果是：采用阶梯式的非匀质材料结构，使合金材料内部界面消失，钨、铜元素在合金材料中充分溶合，得到性能呈连续平衡变化的新型材料，能够充分发挥钨、铜元素各自的本征特性，使合金材料具有良好的力学性能、抗烧蚀性、抗热震性等综合性能。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括： 

一种军用耐高温钨铜合金材料，所述军用耐高温钨铜合金材料包括上端材料层、中间材料层和下端材料层，所述上端材料层包括按质量百分比组成的下列成分：W：50.0%-95.0%，Cu：5.0%-50.0%，所述中间材料层包括按质量百分比组成的下列成分：W：50.0%，Cu：50.0%，所述下端材料层包括按质量百分比组成的下列成分：W：10.0%-50.0%，Cu：50.0%-90.0%。

其中，所述上端材料层和所述下端材料层的W含量从上到下逐渐降低，Cu含量从上到下逐渐增加。 

所述W含量降低和Cu含量增加的每毫米深度变化为5.0%-8.0%。 

实施例一： 

一种军用耐高温钨铜合金材料，所述军用耐高温钨铜合金材料包括上端材料层、中间材料层和下端材料层，所述上端材料层的上表面包含W：95.0%，Cu：5.0%，然后，W含量以每毫米深度变化为7.0%逐渐降低，而Cu含量以每毫米深度变化为7.0%逐渐增加，至包含W：50.0%，Cu：50.0%的所述中间材料层，所述下端材料层的W含量同样以每毫米深度变化为7.0%逐渐降低，而Cu含量以每毫米深度变化为7.0%逐渐增加，至包含W：10.0%，Cu：90.0%的所述下端材料层的下表面。

元素性能如下： 

W：硬度高，熔点高，常温下不受空气侵蚀，具有良好的综合机械性能，良好的高温强度，对熔融碱金属和蒸气有良好的耐蚀性能，

Cu：坚韧、耐磨损，具有很好的延展性、导热性和导电性。铜合金具有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。

本发明的钨铜合金材料可以把钨、铜元素不同的性能融于一体，具有热应力缓释功能，能充分发挥钨、铜各自的本征特性，有较好的力学性能、抗烧蚀性、抗热震性等综合性能，非常适合作为超高压电触头材料、喷管喉衬、电子束靶等高科技领域中的器件及用作核聚变装置中面向等离子体的偏滤器材料。