WCr/Cu复合材料组织与性能的研究

【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。