[发明专利]一种高比重钨合金的烧结工艺

说明书

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的烧结工艺。

背景技术

90WNiFe合金和93WNiFe合金属于低钨含量高比重钨合金，现有高比重钨合金的烧结工艺普遍采用一次烧结，烧结得到的产品废品率高，原料利用率低，使得高比重钨合金的生产成本一直高居不下。以含钨量90wt%的90WNiFe合金及含钨量93%的93WNiFe合金为例，采用现有工艺烧结的90WNiFe合金的原料利用率仅为60%，采用现有工艺烧结的93WNiFe合金的原料利用率仅为63%，原料浪费严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高比重钨合金的烧结工艺。该工艺采用两次烧结，降低了烧结变形量，提高了原料的利用率，从而降低了产品的生产成本，采用本发明的烧结工艺制备的合金，废品率极低，原料利用率得到大幅度提高，制备的合金符合相关的材料标准要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高比重钨合金的烧结工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

步骤一、按照高比重钨合金90WNiFe合金的名义成分配料，经常规方法混料后压型得到90WNiFe合金压坯；

步骤二、将步骤一中所述90WNiFe合金压坯送入马弗炉中，在烧结温度为1400℃～1420℃，推舟速度为7mm/s～10mm/s的条件下进行一次烧结，然后随炉冷却，得到预烧结坯；或者将步骤一中所述90WNiFe合金压坯置于中频感应烧结炉中，在烧结温度为1400℃～1420℃，保温时间为30min～50min的条件下进行一次烧结，然后随炉冷却，得到预烧结坯；

步骤三、将步骤二中所述预烧结坯送入马弗炉中，在烧结温度为1410℃～1430℃，推舟速度为7mm/s～10mm/s的条件下进行二次烧结，随炉冷却后得到90WNiFe合金；或者将步骤二中所述预烧结坯置于中频感应烧结炉中，在烧结温度为1410℃～1430℃，保温时间为30min～50min的条件下进行二次烧结，随炉冷却后得到90WNiFe合金。

上述的一种高比重钨合金的烧结工艺，步骤二中所述一次烧结过程和随炉冷却过程中均采用氨分解气作为保护气体。

上述的一种高比重钨合金的烧结工艺，步骤三中所述二次烧结过程和随炉冷却过程中均采用氨分解气或氢气作为保护气体。

本发明的另一种高比重钨合金的烧结工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：

步骤一、按照高比重钨合金93WNiFe合金的名义成分配料，经常规方法混料后压型得到93WNiFe合金压坯；

步骤二、将步骤一中所述93WNiFe合金压坯送入马弗炉中，在烧结温度为1400℃～1450℃，推舟速度为7mm/s～10mm/s的条件下进行一次烧结，然后随炉冷却，得到预烧结坯；或者将步骤一中所述93WNiFe合金压坯置于中频感应烧结炉中，在烧结温度为1400℃～1450℃，保温时间为30min～50min的条件下进行一次烧结，然后随炉冷却，得到预烧结坯；

步骤三、将步骤二中所述预烧结坯送入马弗炉中，在烧结温度为1440℃～1480℃，推舟速度为7mm/s～10mm/s的条件下进行二次烧结，随炉冷却后得到93WNiFe合金；或者将步骤二中所述预烧结坯置于中频感应烧结炉中，在烧结温度为1440℃～1480℃，保温时间为30min～50min的条件下进行二次烧结，随炉冷却后得到93WNiFe合金。

上述的一种高比重钨合金的烧结工艺，步骤二中所述一次烧结过程和随炉冷却过程中均采用氨分解气作为保护气体。

上述的一种高比重钨合金的烧结工艺，步骤三中所述二次烧结过程和随炉冷却过程中均采用氨分解气或氢气作为保护气体。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、由于破坏钨骨架形成颗粒重排所需的活化能高于正常粉末烧结所需的活化能，因此本发明先通过较低温度的一次烧结，使合金压坯形成具有一定几何外形的钨骨架，并使合金压坯中粉末颗粒之间的范德华力变成具有一定强度金属键力，然后进行二次烧结，由于二次烧结温度与一次烧结温度偏差不是很大，在二次烧结过程中钨骨架很难破坏，从而使钨合金保持原有压坯的形状，保证产品的变形量，达到降低烧结变形的目的。

2、采用本发明两次烧结的温度，可有效控制钨合金材料中的烧结液相量，增加烧结体粘度，降低烧结体流动性，使高温下烧结坯具有保持原压坯形状的能力，不发生较大变形。

3、本发明采用两次烧结，降低了材料在烧结过程中的变形量，提高了原料的利用率，从而降低了产品的生产成本。