[发明专利]脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法

权利要求书

1.脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法，其特征在于，该方法选取不同粒度的钨粉进行混合得到复合钨粉，然后加入杂质元素和成形剂，采用冷等静压法压制成型，再依次经低温氢气预烧结和高温真空烧结，得到合金材料；所述合金材料的密度大于13g/cm³，横向断裂强度R_b≤150MPa，弯曲角α≤5°；该方法包括以下步骤：

步骤一、复合钨粉的制备：选取不同粒度的钨粉进行混合得到复合钨粉；所述复合钨粉由以下粒度钨粉中的两种以上混合得到：粒度为1.0μm~2.0μm的钨粉①，粒度为3.0μm~5.0μm的钨粉②，粒度为7.0μm~8.0μm的钨粉③，粒度为10μm~20μm的钨粉④，粒度为20μm~30μm的钨粉⑤，粒度为40μm~50μm的钨粉⑥；所述钨粉的质量纯度均不小于99.5%；

步骤二、混合料的制备：将步骤一中得到的复合钨粉与杂质元素混合得到混合粉末，然后加入成形剂的水溶液混合，烘干后过筛网，得到混合料；所述杂质元素为镍粉、硅粉和碳粉中的一种或两种以上，所述镍粉和碳粉的质量纯度均不小于99.5%，硅粉的质量纯度不小于99.9%；

步骤三、压制成型：将步骤二中得到的混合料分层填装入橡胶包套中，然后采用冷等静压压制成型，得到半成品压坯；

步骤四、低温氢气预烧结：将步骤三中得到的半成品压坯放入氢气烧结炉中进行低温氢气预烧结，然后随炉冷却得到预烧结件；所述低温氢气预烧结的温度为1000℃~1350℃，保温时间为1h~3h，升温速率不超过10℃/min；

步骤五、高温真空烧结：将步骤四中得到的预烧结件出炉后进行高温真空烧结，然后随炉冷却得到合金材料；所述高温真空烧结的温度为1800℃~2400℃，保温时间为3h~5h，真空度小于1×10^-1Pa，升温速率不超过10℃/min。

2.根据权利要求1所述的脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述复合钨粉由钨粉①和钨粉⑥按照（5~15）：（85~95）的质量份数比混合得到；或者所述复合钨粉由钨粉①、钨粉④和钨粉⑥混合得到，其中，钨粉①的质量份数为5~15份，钨粉④的质量份数不超过45份，钨粉⑥的质量份数不超过50份，且钨粉④和钨粉⑥的总质量份数为85~95份；或者所述复合钨粉由钨粉①、钨粉③、钨粉④和钨粉⑥混合得到，其中，钨粉①的质量份数为5~15份，钨粉③的质量份数不超过15份，钨粉④的质量份数不超过25份，钨粉⑥的质量份数不超过65份，且钨粉③、钨粉④和钨粉⑥的总质量份数为85~95份；或者复合钨粉由钨粉②、钨粉④和钨粉⑥混合得到，其中，钨粉②的质量份数为10~20份、钨粉④的质量份数为30~40份，钨粉⑥的质量份数为45~55份。

3.根据权利要求1所述的脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法，其特征在于，所述混合粉末由复合钨粉与镍粉按照（99~99.95）：（0.05~1）的质量份数比混合得到；或者所述混合粉末由复合钨粉与硅粉按照（99~99.95）：（0.05~1）的质量份数比混合得到；或者所述混合粉末由复合钨粉与镍粉、硅粉混合得到，其中，复合钨粉的质量份数为98.9~99.9份，镍粉的质量份数不超过1份，硅粉的质量份数不超过1份，且镍粉和硅粉的总质量份数为0.1~1.1份；或者所述混合粉末由复合钨粉与镍粉、碳粉混合得到，其中，复合钨粉的质量份数为98.9~99.9份，镍粉的质量份数不超过1份，碳粉的质量份数不超过0.1份，且镍粉和碳粉的总质量份数为0.1~1.1份。

4.根据权利要求1所述的脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述成形剂为羧甲基纤维素或尿素或氯化钠，所述成形剂的加入量为混合料总质量的0.5%~1%。

5.根据权利要求1所述的脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述加入成型剂的水溶液混合的时间为6h~12h；所述烘干的温度为95℃~105℃；所述筛网的孔径为80目~100目。

6.根据权利要求1所述的脉冲冲击吸能用高密度低强度低塑性合金材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述分层填装过程中，每层填装的混合料质量为混合料总质量的10%~20%，且每层混合料填装后均要进行振实；所述冷等静压采用的压制压力为160MPa~220MPa，保压时间为30s~180s，泄压速度不超过1MPa/s；步骤五中所述出炉后24h内进行高温真空烧结。