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淺析高比重合金擠壓強化

發布時間:2019-05-10來源:點擊:115

  高比重合金挤压强化工艺有静液挤压和热挤压等方式,可以有效地克服锻造过程中变形量不宜过大的问题。具体情况如下:

  高比重合金的静液挤压强化工艺是一次变形量可高达60%—80%,甚至可达到90%以上。其工作原理是:棒料在高压液体介质作用下产生塑性变形,在静液挤压过程中,工作变形处于极高的三向应力状态,钨合金材料内部组织中的固有微裂纹随挤压过程的进行而不断发生愈合,最终使材料内部缺陷减少并起到形变强化作用。高比重钨合金的静液挤压主要是通过增大钨合金内部粘结相的位错密度和提高钨颗粒纤维化的程度来实现变形强化。静液挤压工艺现已发展有冷静液挤压和热静液挤压两种。

  冷静液挤压变形强化后的高比重合金能获得很大变形量,高比重合金性能可得到明顯改善。但是由于冷靜液擠壓變形量大,形變強化合金中存在較大的殘余內應力致使材料強度很高,塑性卻偏低。因此,鎢合金在冷靜液形變強化後往往需進行去應力退火已改善內應力狀態,提高合金綜合性能。

  而高比重合金的热挤压工艺具有变形量大,变形均匀,并能有效地愈合微观空隙的特点。经过热挤压技工后的高比重合金的绝热剪切敏感性呈现各向异性,垂直于纤维组织方向上的绝热剪切敏感性最高,平行于纤维组织方向的绝热剪切敏感性最低。钨合金静态压缩性能近似各向同性,动态压缩性能各向异性显著,径向动态曲服强度比轴向高,而轴向动态加载的塑性比径向高处2倍。

  高比重合金的热静液挤压工艺的工作原理与冷静液挤压基本相同,只是热静液挤压是在挤压介质处于热粘性状态进行的,因此加工变形量更大,组织更为均匀,而挤压力反而减小,从而延长了模具寿命。相对于冷静液挤压,热静液挤压的钨合金材料,不仅强化效果好,衍生率也较高、综合性能最好。

  通过对静液挤压钨基高比重合金后的热处理研究发现,在700摄氏度以下进行无应力退火处理时处于低回复阶段,变形合金的显微组织没有明显变化,其强度、塑性亦无明显变化;在700—1200摄氏度之间进行退火处理时由于温度的增高,钨颗粒及粘结相的原子扩散能力增强,被拉长的钨颗粒有向圆形转变的趋势,钨合金的强度和硬度明显降低,而塑韧性却得到大幅度提高,加工硬化效应被消除,性能也基本上恢复到变性前的水平。


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