期刊名称：《中国钨业》
国内统一刊号(CN)：CN11-3236/TF 国际标准刊号(ISSN)：ISSN1009-0622 创办日期：1986年 刊 期：双月刊 电 话：0797-8106067 Email：zgwu@chinajournal.net.cn 970136973@qq.com
主管部门：中国有色金属工业协会 主办单位：中国钨业协会 协办单位：赣州有色冶金研究所有限公司
亚微、超细和纳米碳化钨粉末的质量缺陷是影响亚微和超细晶硬质合金质量稳定性的关键要素。研究采用X射线衍射物相分析和扫描电镜微观特征分析方法,对亚微和超细碳化钨粉末的质量缺陷进行直接表征与分析,除硬团聚颗粒和未碳化完全所导致的W2C物相等常规缺陷外,发现了H2WO4·H2O杂相以及与O、N具有高反应活性的大尺寸游离碳和碳化钨镶嵌结构,分析了上述缺陷与亚微和超细晶硬质合金微观结构缺陷的关系,提出了亚微和超细晶硬质合金及其碳化钨原料粉末质量控制的建议,讨论了亚微和超细碳化钨粉末粒度表征方法的适宜性。
研究镧元素的添加对钨基材料的性能影响具有重要意义。采用湿化学法结合氢气还原制备成分为(a):W-0.25%(100%Y_2O_3+0 La_2O_3)(W与第二相含量为质量分数,Y_2O_3与La_2O_3含量为原子分数,下同)、(b):W-0.25%(90%Y_2O_3+10%La_2O_3)、(c):W-0.25%(70%Y_2O_3+30%La_2O_3)、(d):W-0.25%(50%Y_2O_3+50%La_2O_3)的粉体,然后通过放电等离子体烧结(SPS)方法制备块体,研究不同镧添加量对超细W-Y_2O_3复合材料显微组织与性能影响。对前驱体粉体的X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)图谱分析可得,镧的添加能够增大前驱体粉的比表面积,有利于后续氢气还原;不同成分的还原后,复合粉体形貌无明显差别,颗粒细小均匀,粒径约300 nm。块体材料中,成分为W-0.25%(90%Y_2O_3+10%La_2O_3)的块体性能最好,其平均晶粒尺寸为3.15μm,相对密度大于99%,显微硬度为492 HV0.2。其第二相尺寸约50 nm,W(110)晶面与第二相Y-La-O(222)晶面形成近似半共格界面。
由于CNT在基体中的分散性不好,与金属基体的润湿性差等问题,研究通过喷雾热解法制备出分散性良好的CNT/W复合增强相,再采用粉末冶金工艺制备出CNT-W/Cu复合材料。对含有不同质量分数增强相的铜基复合材料进行力学性能和电导率测试。结果表明:增强相含量添加至质量分数为0.6%时,复合材料抗拉强度可达303 MPa,比纯铜抗拉强度213 MPa提升42%,并保持有21%的延伸率;当增强相含量添加至质量分数为0.8%时,电导率可达92.3%IACS,与纯铜电导率92.4%IACS相当。随后通过XRD、SEM和TEM对复合粉末及复合材料进行表征,研究其微观形貌与增强机理。
未来聚变装置的稳态运行对面向等离子体材料性能提出了更高的要求。为细化CVD-W材料柱状晶尺寸,以提高CVD-W材料的室温力学性能和高温结构稳定性,研究采用在CVD-W材料中掺杂微量碳元素以提升材料性能、细化微观组织的方法。该方法采用裂解器700℃活化后的甲烷作为气态C源,与六氟化钨(WF_6)、氢气(H_2)共同作为原材料,在温度为550℃的铜基材表面发生化学气相沉积反应制得微量C掺杂(Trace amount of Carbon-Doped,TCD)CVD-W涂层。研究发现:当TCD-CVD-W涂层中掺杂的C含量为0.015 6%时(质量分数),涂层纵剖面的显微硬度从377 HV1.0上升至825 HV1.0,晶粒尺寸得到显著细化;X射线衍射(XRD)发现该TCD-CVD-W涂层中存在碳化二钨(W_2C)物相。
WC-Co硬质合金具有优异的力学性能,是应用非常成功的工具材料之一。碳是WC-Co硬质合金中必不可少的组成元素,碳含量的微量调整不但会引起硬质合金结构与性能的显著改变,还会对硬质合金烧结致密化过程有明显的影响。本文综述了碳对WC-Co硬质合金的液相点、烧结致密化、润湿角、钴的宏观迁移和梯度分布、WC晶体形状和生长速度等烧结和显微结构因素的影响;同时,还分析了碳与硬质合金的密度、磁性能和硬度之间的关系。最后,总结了碳对WC-Co硬质合金烧结和性能的影响,并展望了WC-Co硬质合金关于碳的研究方向。
分别采用牌号YG6和YG8C的常规硬质合金为网状合金的团粒和网状基体,通过对YG6喷雾干燥料进行筛分获得4种粒级YG6团粒,采用粉末冶金技术制备出4款网状结构硬质合金,研究了团粒粒径组成对网状合金致密化和合金的物理/力学性能的影响规律。结果表明:小粒径和宽粒径范围的团粒有益于网状合金的组织均匀性和致密化;物理/力学性能基本不随团粒粒径的变化而变化;大粒径团粒不利于网状合金致密化,残留孔隙/孔洞会严重降低网状合金的抗弯强度。
以传统均匀结构硬质合金混合料为原料制备新型混晶结构硬质合金,利用金相显微镜、扫描电镜、维氏硬度计和电子万能试验机等检测分析手段,研究不同晶粒度WC组合、球磨时间与合金成分对混晶结构硬质合金组织结构及力学性能以及使用寿命的影响。试验结果表明:与传统均匀结构硬质合金相比,新型混晶结构硬质合金具有更高的硬度,同时还保持同一水平的断裂韧性,其硬度为1 420 HV3、断裂韧性为20.47 MPa·m~(1/2)。通过掘进应用测试,新型混晶结构硬质合金球齿在岩层坚固性系数f16的岩层中掘进3 m×11 m,未出现碎齿、断齿情况,相对传统合金使用寿命更长。
目前开发的稀土掺杂镁合金复合材料是用于高聚物的模具材料的优选材料,但商用镁合金大都存在耐磨性差、硬度低等问题。本文开展了超音速火焰喷涂改性镁合金的研究工作,重点研究喷涂时间对镁合金相组成、表面形貌、界面结构、显微硬度、摩擦因数等性能的影响。结果表明:当喷涂时间越长,涂层中的部分WC的高温氧化分解作用越强,从而形成更多的脱碳相W_2C。随着喷涂时间增加,喷涂涂层的厚度增加,但涂层表面的微观形貌相似。镁合金基体的显微硬度较低,约为36±2.4HV0.3,而火焰喷涂处理后镁合金涂层的显微硬度明显提高,达到680～730HV0.3;当喷涂时间为50 s时,获得喷涂涂层摩擦因数约为0.9,而当喷涂时间达到100 s后,涂层摩擦因数明显降低,约为0.4～0.5。
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<正>柿竹园公司结合企业实际,一面抓防疫保员工人身健康,一面全力以赴恢复生产,扎实开展党建、工会活动,激发员工积极性,实现了生产效率与效益的提高,提前40天超额完成2020年度生产与产值任务。柿竹园公司坚定信念,在助推生产发展,依托技术创新,推进科学管理等方面采取了有力的措施。
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随着自然资源的日益匮乏,核聚变能被认为是解决未来能源问题的最有效途径之一。但在核聚变的实际应用过程中,面向等离子体材料(PFM)是严重制约其发展的一个关键要素。钨作为未来核聚变装置中最有前景的PFM候选材料,具有低温脆性、高韧脆转变温度和辐照脆化等性能方面的不足,极大地限制了其在聚变堆中的应用。为应对纯钨材料作为等离子体材料的不足,添加其他多种组元形成的含钨高熵合金成为聚变堆面向等离子体材料研究领域的热点。本文针对目前含钨高熵合金材料的研究进展进行了综述,并对未来含钨高熵合金材料在聚变领域的研究和发展方向进行了展望。
综述了国内外ODS、CDS、合金强化、W纤维复合强化等钨基面向等离子体材料以及辐照性能的研究进展。Y_2O_3和La_2O_3的添加限制了钨合金晶粒的成长,适度地添加有助于钨合金的抗拉强度,添加了质量分数为0.8%的W合金相比同样工艺的纯W在1 273 K至1 973 K温度区间有更高的抗拉伸性能,但延伸率较低。La_2O_3的添加对于W合金抗中子辐照无明显帮助,含有质量分数为0.5%的W合金锻造面裂纹阈值范围比横截面高。添加TiC所形成的超细晶钨合金拥有较纯钨弯曲断裂强度高75%,且中子辐照后缺陷密度较低。添加ZrC的钨合金在D辐照中氢的滞留量较纯钨明显下降,同时耐He~+离子辐照能力较强;HIP技术制备的W-V合金有不错的强度,但塑脆转变温度和塑性较纯钨未有明显变化,对氢泡长大具有显著抑制作用,但氢滞留较高;W-Re对比纯W塑性提高,DBTT降低,但强度、导热率等均有下降,在高剂量中子辐照中抗辐照能力下降;ZrO_x作为Wf/W复合材料界面涂层展现了不错的热稳定性;Zr/Cr比值为1∶2的W-Cr-Zr合金拥有出色的抗氧化性能。