[发明专利]一种钨合金丝及其制备方法

说明书

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种钨合金丝及其制备方法。本发明的钨合金丝包括下述质量分数的元素组成：镧0.3～3.0wt％，铈0.2～2.0wt％，余量为钨；且镧和铈的质量分数之比为1:(0.3～1.0)。本发明的钨合金丝可以满足高性能电子、医疗、军工等领域对高强度、极细线径合金丝的需求。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种钨合金丝及其制备方法。

背景技术

高强度金属丝主要应用机械丝绳、切割线、强化丝等领域，高强度金属丝主要有高碳钢丝、钨丝等，但现有的高强度金属丝的抗拉强度仍较低(例如，直径为0.035mm的高强度金属丝的抗拉强度一般在4800MPa以下)，强度无法满足微型丝绳、金刚石切割、工业耐弯曲线束等领域的需求，给相关领域应用带来瓶颈。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钨合金丝及其制备方法，以解决上述中的至少一项问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钨合金丝，所述钨合金丝包括下述质量分数的元素组成：镧0.3～3.0wt％，铈0.2～2.0wt％，余量为钨；且镧和铈的质量分数之比为1:(0.3～1.0)。

优选地，制备所述钨合金丝的原料包括钨粉、含镧化合物和含铈化合物；所述含镧化合物为La(NO₃)₃和/或La(OH)₃，所述含铈化合物为Ce(NO₃)₄和/或Ce(OH)₄。

更优选地，所述钨粉的粒度为0.5～5.0μm。

优选地，所述钨合金丝的直径为0.015-0.04mm。

优选地，所述钨合金丝的直径为0.035mm。

本发明还提供了一种钨合金丝的制备方法，其采用下述技术方案：如上所述的钨合金丝的制备方法，包括下述步骤：(1)钨合金丝坯料的制备；

(2)对所述钨合金丝坯料进行旋锻，得到钨合金线；(3)采用单模具拉丝机对所述钨合金线进行拉拔，得到直径为0.5-1mm的粗钨合金丝；(4)对经步骤(3)处理得到的所述直径为0.5-1mm的粗钨合金丝进行热处理；(5)采用多模具拉丝机对经步骤(4)热处理得到的粗钨合金丝进行拉制，得到所述钨合金丝。

优选地，步骤(1)包括：a.钨合金粉制备，采用掺杂机对用于提供所述钨合金丝中的钨、镧和铈的原料进行固液或固固掺杂，掺杂结束后烘干，通过混料机对烘干后所得物料进行混合，得到钨合金粉；b.第一次还原：将经步骤a处理得到的钨合金粉置于预还原炉中还原，还原温度为350～550℃，还原时间为1.5～3.5h，还原过程中采用H₂进行保护；c.混料：向经所述第一次还原处理得到的钨合金粉中加入酒精和金属钨球，在混料机中进行混料；d.第二次还原：所述第二次还原的还原温度为850～1200℃，还原时间0.5～1.5h，还原过程中采用H₂进行保护；e.过筛，装模：将经所述第二次还原处理后得到的钨合金粉过80～120目筛后装入塑胶模具，并密封；f.等静压加工：将经步骤e处理后得到的塑胶模具放入等静压缸体中，进行等静压加工，得到钨合金棒；其中，等静压加工过程中，施加压力为200～300MPa，等静压时间为3～10min；g.第一次烧结：所述第一次烧结的烧结温度为1100～1500℃，烧结时间为20～60min，烧结过程中采用H₂进行保护；h.垂熔：将经所述第一次烧结处理后得到的钨合金棒置于垂熔设备上进行熔炼；i.第二次烧结：所述第二次烧结的烧结温度为2000～2400℃，烧结时间为2～6h，烧结过程中采用H₂气体保护。