[发明专利]一种纳米相分离烧结制备钨材料的方法

摘要

一种纳米相分离烧结制备钨材料的方法，通过高能球磨制备出具有纳米晶晶粒结构和过饱和固溶体特征的机械合金化粉末，然后采用无压烧结和无包套热等静压工艺致密化，得到钨基复合材料。在烧结过程中纳米晶粒过饱和固溶体粉末发生相分离，纳米析出相优先在纳米晶颈部和粉末颗粒表面析出，形成快速迁移通道，促进烧结致密化，降低烧结温度。随着烧结温度的升高，纳米析出相向钨基体中扩散，留下晶界元素富集区。综合利用晶界元素偏聚区和二次相能够更有效的抑制晶粒长大。本发明烧结过程为固相烧结，烧结温度低，避免第二相在高温烧结过程中明显长大，适合制备大尺寸细晶钨基材料，制备出的钨基材料接近全致密、组织结构均匀、综合力学性能优异。

主权项

1.一种纳米相分离烧结制备钨材料的方法，其特征在于具体步骤为：步骤一、以互不溶系钨基合金作为基础成分，并且另外添加0.4‑1.5wt.％的0维或1维第二相；以钨基合金粉末和第二相粉体作为原料，按照钨材料的成分进行配比，各组元预混合均匀得到预混合粉末；预混合粉末在行星式高能球磨机上进行机械合金化，球磨罐采用钨球磨罐，研磨介质为碳化物球，球料比为(15‑20)：1，行星球磨机的自转转速为500‑700转/分；经过40‑60h球磨后得到机械合金化粉末；步骤二、机械合金化粉末经过压制成形或冷等静压成形后在真空气氛中进行烧结，真空度为1×10‑4Pa，烧结温度为1200‑1600℃，保温时间为30‑90min，得到烧结坯；步骤三、烧结坯在1200‑1400℃的温度范围内进行无包套热等静压，压力为150‑200MPa，保温时间为60‑120min，得到高致密度细晶钨材料。