[发明专利]钨钴镍合金及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种钨钴镍合金及其制备方法和应用。钨钴镍合金，以质量百分比计算，包括：钨30‑45%、钴15‑25%和镍30‑55%。钨钴镍合金的制备方法，包括：将所述钨钴镍合金的原料加工成电极锭，然后将所述电极锭处理得到真空自耗电极；将所述真空自耗电极安装至真空自耗炉内，冶炼得到所述钨钴镍合金。钨钴镍合金的应用，用于武器制造。本申请提供的钨钴镍合金，氧、氮、氢等有害气体元素以及非金属夹杂物得到深度去除，同时还消除铸态合金中的疏松缩孔，减少了凝固偏析，大大提升了合金的纯净化、均质化水平。

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种钨钴镍合金及其制备方法和应用。

背景技术

药型罩是空心装药战斗部的重要组成部件，炸药爆炸时所产生的聚能效应能将其迅速压垮变形为具有极高速度和侵彻能力的金属射流，以实现攻击装甲的作战目的。钨合金是一种成本低、侵彻性能好的战斗部用金属材料，具有密度大、强度硬度高、塑性及力学性能好等优点，广泛用于国防建设和军工领域。针对合金在强度、塑性以及加工性能方面的要求，需要合金母材具有超高的纯净度和极高的均质化水平。

现有的钨合金无法满足延伸率、断面收缩率、抗拉强度、屈服强度等相关力学性能的需求。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钨钴镍合金及其制备方法和应用，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

一种钨钴镍合金，以质量百分比计算，包括：钨30-45%、钴15-25%和镍30-55%。

本申请提供的钨钴镍合金，通过钨钴镍的搭配，具有单相金属结构，因而具有优异的力学性能。

可选地，所述钨钴镍合金中，以质量百分比计算，钨的含量可以是30%、35%、40%、45%以及30-45%之间的任一值，钴的含量可以是15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%以及15-25%之间的任一值和镍的含量可以是30%、35%、40%、45%、50%、55%以及30-55%之间的任一值。

一种所述的钨钴镍合金的制备方法，包括：

将所述钨钴镍合金的原料加工成电极锭，然后将所述电极锭处理得到真空自耗电极；

将所述真空自耗电极安装至真空自耗炉内，冶炼得到所述钨钴镍合金。

通过真空自耗熔炼的方法，可以实现真空感应熔炼-浇注所得合金中氧、氮、氢等有害气体元素以及非金属夹杂物的深度去除，同时还可以消除铸态合金中的疏松缩孔，减少凝固偏析，大大提升了合金的纯净化、均质化水平。

优选地，所述电极锭采用真空感应熔炼、浇注得到；

优选地，所述电极锭的密度为10-13g/cm³；

优选地，所述电极锭的直径为220-250mm。

电极锭的密度决定了最终获得高密度的钨合金；电极锭直径的控制，有利于控制合金的偏析系数，提升合金的纯净化、均质化水平。

可选地，所述铸锭的密度可以为10 g/cm³、10.5 g/cm³、11 g/cm³、11.5 g/cm³、12g/cm³、12.5 g/cm³、13 g/cm³以及10-13g/cm³之间的任一值；所述铸锭的直径可以为220mm、230mm、240mm、250mm以及220-250mm之间的任一值。

优选地，所述处理包括依次进行的整形、车光、焊接辅助电极和电极烘烤；