[发明专利]一种高比重钨合金板材的生坯叠烧法

说明书

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种高比重钨合金板材的生坯叠烧法，步骤1，按照配方称取原料，加入至反应釜中球磨混合3‑5h，冷却后得到混合原料；步骤2，将混合原料加入至模具中压制5‑8h，然后缓慢泄压形成钨板；步骤3，将钨粉细粒加入至去离子水中，然后加入聚乙二醇，超声搅拌至形成钨粉悬浊液；步骤4，将钨板放入钨粉悬浊液中超声反应20‑40min，取出后进行加压加温干燥2‑4h，自然冷却得到钨合金预烧板；步骤5，将数个钨合金预烧板叠放在一起，液相烧结后得到高比重钨合金板材。本发明解决了大尺寸的高比重钨合金板材内部裂纹较多，成品率低的问题，制备的钨合金板材具有结构紧实、裂纹少的特点，硬度、强度和耐磨性得到稳步提升。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种高比重钨合金板材的生坯叠烧法。

背景技术

高比重钨合金是以钨为基体(钨的质量分数通常为80-97％)，添加少量镍、铁、铜、钴、钼、铬等元素，采用液相烧结法制备而成的。高比重钨合金不仅具有高密度(高达16.5-19.0g/cm³)，还具有强度高、硬度高、热膨胀系数小、导热系数大、抗氧化、耐腐蚀、机械加工性能好、良好的塑性和良好的射线吸收能力(比铅高30-40％)等优点。因此，高比重钨合金在航空、航天、兵器等军事工业和机械、电器、仪表、冶金、医疗等民用工业得到了广泛的应用。

目前应用的高比重钨合金主要有钨镍铁和钨镍铜系列，主要通过粉末冶金法制备；然而根据产品尺寸形状的不同，其制备工艺也不尽相同。现有技术中，涉及高比重钨合金板材的制备方法较少。中国专利“一种钨基高比重合金薄板的制备方法--CN101983806A”中，通过压制2-4mm后的坯料，烧结成板坯后轧制到0.1-1.5mm的薄板；由于板坯采用模压压制成型，受模具尺寸的限制，该方法只能适合尺寸较小的薄板加工，而对长度较长、厚度大于2mm以上的板材则无能为力。另一篇中国专利“钨基高比重合金薄板的制备方法--CN101069944”采用粉末轧制法制备厚度为1-3mm的生坯，烧结后冷轧加工成薄板；该方法也无法实现厚度超过3mm的板材加工。中国专利“高比重钨合金板材的制备方法--CN102389975A”采用生坯叠烧法，包括(I)混料，(II)压制成型生坯，(III)将多片生坯叠放在一起进行高温液相叠烧工序，还提供了采用冷轧坯叠烧法，包括(I)混料，(II)压制成型，(III)液相烧结，(IV)烧结坯冷轧，(V)表面清洁处理，(VI)将经多片冷轧坯叠放在一起进行高温液相叠烧工序；该方法虽然提供了大尺寸的高比重钨合金板材，但是在烧结与加压过程中，板材表面与板材内易出现大量细微裂纹，产品合格率不高。因此，制备较大尺寸的高比重钨合金板材存在较大的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种高比重钨合金板材的生坯叠烧法，解决了大尺寸的高比重钨合金板材内部裂纹较多，成品率低的问题，制备的钨合金板材具有结构紧实、裂纹少的特点，硬度、强度和耐磨性得到稳步提升。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种高比重钨合金板材的生坯叠烧法，所述生坯叠烧法按照如下步骤：

步骤1，按照配方称取原料，加入至反应釜中球磨混合3-5h，冷却后得到混合原料；

步骤2，将混合原料加入至模具中压制5-8h，然后缓慢泄压得到钨板；

步骤3，将钨粉细粒加入至去离子水中，然后加入聚乙二醇，超声搅拌至形成钨粉悬浊液；

步骤4，将钨板放入钨粉悬浊液中超声反应20-40min，取出后进行加压加温干燥2-4h，自然冷却得到钨合金预烧板；

步骤5，将数个钨合金预烧板叠放在一起，液相烧结后得到高比重钨合金板材。

所述步骤1中的配方按照如下质量配比配制：钨粉92-96％，镍2-3％，铁剩余。

所述步骤1中的球磨混合的温度为150-200℃。