一种高密度超高强度钨钴耐热合金及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于耐热合金技术领域，特别涉及一种高密度高韧性超高强度钨钴耐热合 金DT750及制备方法，该合金具有高密度高韧性和超高强度，密度达到9.o-ll.Og/cm3、冲击 韧性达到l〇〇J/cm2以上、抗拉强度达到1400MPa以上。
【背景技术】
[0002] 在此之前，高密度材料主要应用于防热部件、防护部件、屏蔽部件穿甲部件等，国 际上常用的钨合金即是此类材料，由于钨的熔点过高，此类材料通常采用粉末冶金的方法 烧结成型，目前国际上广泛使用的钨合金有W90、W93、W95和W97等，此类材料的密度很高， 可以达到15-18g/cm3,但强度较低韧性较差，正常烧结态的抗拉强度达到800-1000MPa，伸 长率达到20-30%，为达到更高的强度，需要经过大塑性变形，其强度可达到1400MPa左右， 但塑韧性降低厉害，只有10%左右；特别是粉末冶金工艺决定了钨合金的显微组织是钨颗 粒+粘结相的两相结构。如图1所示，以广泛应用的93W为例，近似球形的钨颗粒分布于 W-Ni-Fe的粘结相中，组织缺乏一致性和连续性，在高应变速率加载条件下力学性能不佳， 限制了大量推广应用前景。以粉末冶金液相烧结法制备的钨合金，其强化方式只能为形变 强化，而无法用到金属材料中广泛应用的第二相强化。这就决定了未经变形的钨合金的力 学性能很难提高。而对于大尺寸钨合金零件，对变形设备的要求极高，同时变形也容易不均 匀，影响组织的均匀性，这也决定了大尺寸钨合金的力学性能很难提高。
[0003] 几种鹤合金的化学成分和力学性能见表1和表2。
[0004] 表1高密度钨合金轧制性能（70W-21Ni-9Fe)
【主权项】
1. 一种高密度超高强度钨钴耐热合金，该合金的化学组成成分重量％为：Ni 0-20%，W10-35%,其他可含有Ti0-3%,A1 0-3%和Nb0-8%，余量为Co和其他不可 避免的杂质元素及微量元素。
2. -种权利要求1所述的高密度超高强度钨钴耐热合金的制备方法，采用真空感应+ 真空自耗重熔或电渣重熔，其特征在于，工艺中控制的技术参数如下： 钢锭进行1200- 1250°C均匀化处理，8小时彡扩散时间彡100小时，装炉温度彡600°C; 加热温度：1180 - 1220°C，1180°C彡开锻温度彡1220°C，800°C彡终锻温度彡900°C; 最终热处理： 加热到480-600°C，热透后5小时<保温时间< 20小时，空冷；或进行二次时效处理。
【专利摘要】一种高密度超高强度钨钴耐热合金及制备方法，属于耐热合金技术领域，该合金的化学组成成分重量％为：Ni0-20％,W10-35％,其他可含有Ti0-3％,Al0-3％和Nb0-8％，其余为Co和其他不可避免的杂质元素及微量元素如稀土等。制备方法采用真空感应+真空自耗重熔或电渣重熔。本发明与现有技术相比综合性能优良，具有高密度高韧性和超高强度，密度达到9.0-11.0g/cm3、冲击韧性达到100J/cm2以上、抗拉强度达到1400MPa以上。
【IPC分类】C22F1-00, C22C30-00, C22C19-07, C22F1-10
【公开号】CN104711459
【申请号】CN201510176080
【发明人】王春旭, 厉勇, 谭成文, 刘少尊, 于晓东, 王富耻, 黄顺喆, 韩顺, 刘宪民, 李建新, 庞学东
【申请人】钢铁研究总院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年4月14日