变形量对锻造钨棒组织及力学性能的影响
2021-10-25张林海王承阳阚金锋
张林海 ,王承阳 ,2,董 帝 ,2,钟 铭 ,2,阚金锋 ,2
(1.安泰科技股份有限公司,北京 100094;2.安泰天龙钨钼科技有限公司,天津 301800)
金属钨因具有熔点高、导热性能好、热膨胀系数小、耐腐蚀等系列特性,特别是其耐高温特性,使得钨制品被广泛应用于军工核能、电子电气、冶炼化工等众多领域[1-3]。近年来,蓬勃发展的半导体行业对关键钨部件提出了更高的性能要求,但单纯烧结态或小变形锻造态纯钨棒因致密度不高、强度低、耐热冲击性能差、服役寿命短等显著缺点,愈发难以满足其日益苛刻的工业生产需求[4-5]。目前,针对小尺寸钨棒的变形机理及制备研究已比较成熟[6-8],但受材料特性、设备条件等因素制约,大尺寸钨棒变形技术的开发仍是困扰钨行业发展的关键难题之一,并且相关研究仍然相对匮乏。
本文采用粉末冶金和摔模锻造方法制备大尺寸高性能细晶纯钨棒材,详细探讨了变形量对锻造钨棒组织及力学性能的影响,掌握了钨棒变形过程中组织及性能的演变规律,获得较佳的变形量参数,为制备高质量的大尺寸钨棒材奠定基础。
1 试验材料及方法
试验所选原材料为符合国家GB/T 3458—2006标准的FW-1型钨粉(产品规格为30),其平均粒度范围为3.0~4.0 μm。钨粉通过筛孔尺寸约96 μm的振动筛筛除团聚颗粒,然后进行冷等静压压制成形,随后经高温感应烧结制备尺寸为85 mm×240 mm的钨烧结坯。通过1 T空气锤高温1 650℃开坯锻造变形至相应尺寸,变形量(变形前后截面积比)依次为:30%、40%、50%、60%、70%。
试验采用上海GX-50型光学电子显微镜(optical microscope,OM)观察分析不同变形量钨棒的微观组织,腐蚀剂为氢氧化钠和铁氰化钾水溶液;……
