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WCr/Cu复合材料组织与性能的研究

郭春杰  
【摘要】: 采用先烧结骨架再渗Cu的熔渗工艺制备了一系列WCr/Cu复合材料。基于对WCr/Cu复合材料的烧结和熔渗过程的分析,研究了Cr-W配比、压坯紧实率、骨架烧结工艺相同的情况下,不同熔渗温度对材料的组织形貌和性能的影响;研究了烧结-熔渗工艺相同的情况下,不同配比对材料组织和性能的影响;研究了H_2、N_2、Ar和真空四种烧结气氛下材料组织和性能的变化。结果表明: 1.粒度较大的Cr粉和粒度较小的W粉混合烧结后,形成CrW固溶体合金包围Cr块的组织形貌,烧结时间越长,Cr块周围形成的CrW固溶体越多;熔渗过程中,Cr被Cu液溶解并转移到W骨架之间的孔隙中,W骨架则转变为Cr-W骨架。 2.随着熔渗温度的升高,大部分甚至全部Cr颗粒都可以逐步被Cu溶解,Cr块原来所在的位置最终被Cu块取代;对Cr含量较高的材料,随着熔渗温度的升高,硬度升高,电导率降低,而Cr含量较低的材料则相反。 3.在同一温度进行熔渗时,随着Cr含量的降低,材料的硬度降低,电导率升高:加入Fe后材料的硬度显著升高,电导率则降低。 4.材料的组织和性能随着烧结气氛的改变而有所不同。在氢气和氮气环境下,Cr块部分被Cu取代,而在真空和氩气环境下,Cr块则完全被Cu 西安理工大学硕士学位论文 取代。真空和氢气环境下,材料的电导率较高,但硬度偏低;氮气环境下, 由于Cr的氮化,材料硬度较高,电导率却较低;氢气环境下制备的材料综 合性能较好。


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