W-Ni-Fe系高密度合金力学性能的研究

摘要
钨基高密度合金因具有高密度和优异的力学性能而得到了广泛的应用。

本文采用光学显微镜、扫描电镜、ｘ—ｒａｙ衍射、室温拉伸和室温冲击等手段，系统地研究了合金成分、烧结方式、热处理对钨基高密度合金力学性能的影响。

试验结果表明，氢气烧结态合金的拉伸强度随着ｗ含量由９０％（质量百分比，下同）增加到９５％时有所提高，而当ｗ含量进一步提高时，合金的拉伸强度略有降低。

伸长率和冲击韧度随着ｗ含量由９０％增至９７％时逐步减小。

添加Ｒｅ对钨基高密度合金力学性能有显著的影响，当Ｒｅ含量为０．５％时，合金的伸长率和冲击韧度略有降低，但抗拉强度有较大幅度的提高，Ｒｅ含量继续增加时，尽管合金的强度有所提高，但合金的伸长率和冲击韧度降低幅度较大。

真空烧结不仅能避免氢气烧结时所引起的氢脆现象，而且可以改善液相对固相的润湿性，因此真空烧结态合金的力学性能高于氢气烧结态合金；真空／压力烧结能较大幅度地改善合金的力学性能，这主要是因为真空／压力烧结不仅能避免氢气烧结时所引起的氢脆现象，而且能有效地减少和消除合金中的孔隙。

钨基高密度合金热处理实验证实，真空退火、固溶淬火对钨基高密度合金力学性能有显著的影响。

真空退火能有效地提高合金的力学性能，这是由于真空退火能减少氢气烧结态合金中的氢脆，并且使镍和铁在钨中的扩散层增厚，界面结合力提高；合金经固溶淬火后在钨一钨界面出现一种类似于基体相的韧性相，从而提高了界面结合强度，合金力学性能显著提高；经固溶淬火后，Ｎｉ／Ｆｅ比为７／３和９／１的合金其拉伸强度和冲击韧度同时得到提高，且Ｎｉ／Ｆｅ比为９／ｌ的合金较Ｎｉ／Ｆｅ比为７／３的合金性能提高更为显著，这是由于抑制了Ｂ相（ＷＮｉ４）在钨颗粒与粘结相的晃面上及粘结相中析出。

关键词：高密度合金，成分，烧结，热处理，性能
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
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原创性声明
本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，、也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。

与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。

作者签名：最电绰
月卫日作者签名：墨堕堑
关于学位论文使用授权说明
本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。

作者签名：益啦导师签名熟日期：！！兰年兰月翌日
中南大学硬士学位论文第一章绪论
第一章绪论
钨基高密度合金因具有高密度、高强度等优点，在现代工业，尤其是国防工业中占据着重要的地位。

随着工业的发展，人们对其性能提出了更高的要求，如何提高其综合性能己成为国内外学者迫切关注的问题。

本章在介绍钨基高密度合金的应用背景并综述其研究现状的基础上，提出了本论文的研究目的、意义和主要研究内容。

１．１钨基高密度合金的应用背景
钨基高密度合金是一类以钨为基（钨含量为８５％－９９％），并添加有Ｎｉ、Ｆｅ、ｃｕ、ｃｏ、Ｍｏ、ｃｒ等元素组成的合金，其密度高达１６．５—１９．ｏｇ／ｃⅢ３。

从上世纪３０年代中期伦敦镭协会的Ｍｅｌｅｎｎａｌｌ和Ｓｍｉｔｈｅｌｌｓ最早用粉末冶金液相烧结方法制得ｗ—Ｎｉ－ｃｕ合金作为屏蔽材料后，经过６０余年的研究与开发，现己有了ｗ—Ｎｉ—ｃｕ、ｗ—Ｎｉ－Ｆｅ、ｗ—Ｎｉ—ｃｏ、ｗ—Ｎｉ－Ｍｏ、ｗ—Ｎ卜ｃｒ等多个系列产品，为改善钨基高密度合金某一特性，在原有三元合金的基础上添加少量或微量其它元素，相继发展了四元、五元合金“１。

目前应用最为广泛的有ｗ＿Ｎｉ—Ｆｅ和ｗ—Ｎｉ—ｃＬｌ两大系列产品。

随着人们对钨基高密度合金不断地研究开发，目前钨基高密度合金已广泛地应用于航空、航天、兵器、舰艇等军事工业部门，同时也广泛地应用于机械、电器、仪表、冶金等民用工业部门０１“。

１．１．１在航空航天工业中的应用
从２０世纪４０年代开始，钨基高密度合金就开始应用到航空、航天工业中，主要用来制备导航陀螺仪的外缘转子。

导航陀螺仪作为世界上用得最为广泛的一种导航仪表，是各种卫星、火箭、导弹、飞机等导航和控制系统的心脏部件。

正是由于钨基高密度合金在陀螺仪中的应用，使得导航技术得到了迅速的发展。

美国早在第二次世界大战中己采用９０ｗ．６Ｎｉ．４ｃｕ代替铜（或钢）作为陀螺的外缘转子，其角动量提高７０％以上，仪表的精度与稳定性显著提高。

国内也在上世纪６０年代初由中南矿冶学院与株洲硬质合金厂率先研制出ｗＮｉ．Ｃｕ高密度合金，满足了国产飞机的陀螺导航和第一颗人造卫星上的需要。

钨基高密度合金还可用于通讯卫星的姿态仪中以克服卫星的晃动现象。

同时，还可作为平衡块、减振器和升降控制器等广泛地应用于航空航天工业中。

例如，“斯贝”发动机上就用到四种牌号五种规格的钨基高密度合金，主要用作托架配重块、摇杆转速控制器配重块、燃油调节控制器配重块等。

１．１．２在兵器工业中的应用
与传统弹用铀合金及铅合金相比，钨基高密度合金在兵器工业中的应用具有一系列的优良性能，如优良的防幅射性能，无放射性、无毒性、相对高的耐腐蚀性能以及颇具吸引力的价格等，因此利用钨基高密度合金替代铀合金及铅合金是当今兵器工业的发展趋势。

目前钨基高密度合金在兵器工业中主要是作为侵入体的杀伤破片、穿甲弹弹芯、枪弹和炮弹用的弹头以及战术导弹中的杀伤破片等。

在某种子母弹及导弹中，一颗导弹中装有数百公斤钨基高密度合金弹丸材料，具有强大的攻击能力与大的杀伤面。

目前，兵器工业是国际上钨基高密度合金用量的消耗大户，除弹用钨合金外，钨基高密度合金在兵器工业中还得到其它的广泛应用，如：在鱼雷、舰艇、坦克等兵器中用作陀螺外缘转子体、配重等部件材料。

１．１．３在民用工业中的应用
除航空、航天和兵器工业外，钨基高密度合金也广泛应用于民用工业中。

如在电气工业中用于制造电极、触头、电焊嘴材料等；在模具工业中，用于制造精密铸造工艺的压铸模、挤压模、电热镦粗模、电铆模等；在机械制造业中，用于制造钻杆、连杆、镗杆、刀夹、重锤、离合器、工具振动阻尼块等；在电机工业中，用于制造调整器、电动机减振器、ＢＰ机、手机中的振动器等；在精密仪器及仪表工业中，用于制造放映机调整器的平衡锤及高速旋转惯性体、自动手表的摆锤、加速传感器的惯性质量块等；在体育用品工业中，用于制造标枪头、重箭箭头、高尔夫球杆的把头、航海模型船舱的压载体等；在医药工业中，用于制造ｘ射线和Ｙ射线的屏蔽材料等。

１．２钨基高密度合金的研究现状
１．２．１钨基高密度合金的基本特性
钨基高密度合金自问世后立即引起人们的重视，并得到迅速的发展和广泛的应用，特别是在军事工业和其他尖端科学技术部门更是如此，这主要归功于钨基高密度合金具有以下优异的性能特点【２州：
１）高密度：一般为１６．５．１９．０９／ｃ矗，相当于钢密度的２倍以上；
２）
３）４１５１６）高强度：烧结态的钨基高密度合金抗拉强度一般为５８０．９５０ＭＰａ，添加某些微量元素，可进一步改善某些性能，经加工变形后其抗拉强度可达１７００ＭＰａｉ良好的塑性：对于９３Ｗ．４９Ｎｉ．２．１Ｆｅ系列而言，其伸长率达２０％以上；
良好的韧性：对于９３ｗ．４９Ｎｉ－２．１Ｆｅ系列而言，冲击韧度可达１５０Ｊ／ｃｍ２左右；优良的防幅射能力：比铅合金的防辐射能力高３０＿４０％；
优异的耐腐蚀性和抗高温氧化性：对酸有良好的耐腐蚀能力，在５００℃以下无明显氧化：
７）良好的高温性能：在８００℃下或更高温度下仍能保持较好的强度；
８１良好的机加工性能：可进行车、铣、磨、刨、钻、攻丝等机加工；
９）良好的导电性、导热性和低的热膨胀系数：其导热系数是模具钢的５倍，热膨胀系数只有铁或钢的１／２．１，３；
１０）良好的焊接性能及表面电镀性能：可采用铜焊料、银焊料进行钎焊，合金表面也可进行电镀，如镀铬、镀镍、镀金等。

钨基高密度合金的力学性能与合金成分和制备工艺密切相关，优化其合金成分和采用先进的制备工艺有利于获得高性能的钨基高密度合金。

１．２．２合金成分对钨基高密度合金力学性能的影响
工业用钨基高密度合金主要有ｗ＿Ｎｉ－Ｆｅ、Ｗ－Ｎｉ．ｃｕ两大系列。

Ｗ删．Ｃｕ合金在凝固过程中易于形成脆性相ｗＮｉｔ，这会严重影响该合金的力学性能，加之该合金产生析出相的温度范围相当宽，制各工艺难于控制。

ｗ＿Ｎｉ．Ｆｅ合金液相和固相温度范围相当窄，从而使脆性相的析出几率变小。

所以，工业上除了制备陀螺仪时要利用ｗ．Ｎｉ．Ｃｕ合金无磁性的性能外，一般都用ｗ－Ｎｉ．Ｆｅ系合金。

１．２．２１钨含量对钨基高密度合金力学性能的影晌
在钨基高密度合金中，钨含量会直接影响到合金的各种性能。

钨含量对钨基高密度合金力学性能的影响主要是通过改变合金的密度和烧结过程中固相的相对体积而实现的。

合金密度随钨含量增加而提高，一般工业中用到的钨基高密度合金其钨含量都在８５．９９％范围内，密度约为１６ｏ．１９．ｏｇ佃ｎ３。

由于金属材料吸收ｘ射线和丫射线的能力与其密度成正比例关系，因此，提高钨基高密度合金的密度可提高其吸收ｘ射线和７射线的能力，从而有利于提高其防幅射性能。

ＧｅｒｍａｌｌＩｌ２Ｊ研究了钨含量对钨基高密度合金力性能的影响，结果表明：合金钨含量增加，在密度增加的同时，固相的相对体积增加，液相的相对体积随之减少。

由于液相为脆性的钨颗粒提供粘结力，并改变其应力分布，因此当合金
中钨含量增加时，液相含量相对减少，会降低合金的力学性能。

１．２２．２镍铁比对钨基高密度合金力学性能的影响
作为ｗ．Ｎｉ．Ｆｅ合金的主要组分镍及铁的含量和比例对合金性能具有重大影响。

由Ｎｉ－Ｆｅ二元状态图ｌ”Ｊ（图１．１）可以看出，在１５１７℃的高温时，当Ｎｉ的含量超过５．４％时，Ｆｅ－Ｎｉ完全互溶，而当Ｎｉ含量为６８％时，液相线和固相线接近，合金在炉冷过程中没有沉淀相析出，可避免脆性金属间化合物沉淀在钨，粘结相界面上，从而可以保持较高的力学性能，故～般认为ｗＩＮｉ．Ｆｅ合金中Ｎｉ／Ｆｅ比的
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图１．１Ｎｉ．Ｆｅ合金二元状态图
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最佳值等于７／３【１４．１５１。

Ｃａｌｄｗｅｌｌ等Ⅲ１研究了Ｎｉ／Ｆｅ比对９３ｗ合金性能的影响，结果表明：当Ｎｉ／ＦｅｔＥ为ｏ．５时，合金呈脆性；当Ｎ沸ｅ比为１．４时，合金的综合性能优良，其中Ｎｉ／Ｆｅ比为７，３的合金综合性能最好；当Ｎｉ／Ｆｅ比大于６时，退火态合金延伸率明显降低，但经淬火后合金强度和塑性均有较大提高；仅当Ｎ肝ｅ比大于１５时，合金的强度和塑性又重新降低。

对于屈服强度和冲击试验也有类似结果。

１．２．２．３添加合金元素对钨基高密度合金力学性能的影响
Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｎｂ、Ｖ、ｃｒ等元素具有与ｗ相同的体心立方晶格，它们可以固溶于ｗ中，也可一定程度固溶于高密度合金中的Ｎｉ．Ｆｅ固溶体中，因而产生对钨基高密度合金的固溶强化‘临“。

但是，Ｎｂ、ｖ、ｃｒ等金属密度低，虽能强化合金，但也较大程度降低合金的密度。

目前，钨基高密度合金的添加元素主要包
中南大学硕士学位论文第一章绪论
括Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ。

Ｍｏ是ｗ的同族元素，各项性质与ｗ相似，能与ｗ形成无限固溶体，Ｍｏ元素的加入一方面是作为固溶强化元素来强化ｗ相，另一方面是作为固溶强化元素来强化粘结相。

但是由于Ｍｏ的密度只相当于ｗ的一半，因此在钨基高密度合金中添加大量的Ｍｏ将明显降低钨合金的密度。

研究结果表吲“】，在９５ｗ．３．５Ｎｉ．１．５Ｆｅ合金中添加小于１％（叭．％，下同）的Ｍｏ时，合金的力学性能没有明显的变化；当添加量为３％时，合金的强度增加；而当添加量为５％时，强度明显提高，但密度和塑性明显降低。

Ｔａ在周期表中紧邻ｗ，能与ｗ形成固溶体，其密度仅稍低于ｗ。

研究结果表明ｆ１７１，添加５％ｒａ时９３．４Ｗ＿４．２Ｎｉ．２４Ｆｅ合金强度明显提高，密度仅有微小变化，
但塑性显著降低。

Ｒｅ在周期表中亦紧邻ｗ，添加Ｒｅ不仅可以提高合金强度，同时还提高合金密度。

与添加Ｍｏ相比，添加Ｒｅ是更有效的固溶强化元素，它在强化钨基高密度合金的同时，还能一定程度的提高合金的密度，并保持较好的塑性。

１２．２．４杂质元素对钨基高密度合金力学性能的影响
钨基高密度合金中的杂质元素包括氢、氧、碳、硫、氮、磷、硅等，由于这些元素的原子半径小，在合金中有很强的扩散能力，因而比较容易在晶界、相界等能量高的位置发生偏聚，甚至形成脆性相，削弱合金中界面结合强度，降低合金的性能。

氢元素对合金的性能危害很大。

一般认为【２０。

２”，当试样在氢气或含氢气氛中烧结时，将有一部分氢残留在烧结体中，因为氢在钨中的溶解度远低于它在镍和铁中的溶解度，这些氢主要分布在基体相与基体相－钨颗粒界面上，这些氢是导致相界面断裂的根源。

朱桂森１２１１研究表明：氢对钨基高密度合金的危害取决于合金中的氢含量。

对于烧结态９５ｗ．３５Ｎｉ．１５Ｆｅ合金，在１２００℃下真空退火１ｈ可使合金中的氢含量降低７０％，其强度相应提高３０％。

但目前对合金中氢含量达到多少才会引起氢脆尚无一致看法。

磷是钨基高密度合金中危害较大的一种杂质元素。

钨基高密度合金中的磷很容易偏析到基体相一钨颗粒相界面，使合金脆化。

研究表明Ｂ２ｍｌ，当试样从烧结温度缓慢冷却时，合金中发生严重的磷偏析现象。

部分学者【２４】认为只有当台金的含磷量超出某一临界值时，才会出现磷的偏析并产生磷脆。

根据已有的数据估计，磷在９０ｗ和９６ｗ中的极限溶解度分别为３００ｐｐｍ和１６０ｐｐｍ，他们的实验结果也表明，磷低于此含量的钨基高密度合金并不显示明显的脆性。

根据实际生产钨基高密度合金粉末中磷含量远低于上述极限值这一事实，他们进一
中南大学硕士学位论文第一章绪论
步认为，在通常情况下磷不是引起合金脆性的主要因素。

碳元素也影响着钨基高密度合金的性能。

雷秉强等【２习对液相烧结ｗ－Ｎｉ—Ｆｅ合金中析出相的研究发现：在９０Ｗ合金中，只要杂质碳含量大于ｏ０５Ⅲ．％时，在液相烧结缓冷的条件下就有可能产生析出相，析出相是Ａ６ＢｅＣ型碳化物，其结构属于复杂立方晶系（面心立方晶格），晶格常数为１．０９３５ｎｍ，析出相的化学式组成可近似写成（Ｎｉ，Ｆｅ）ｓｗｓｃ，它形成包裹着钨颗粒的壳层，并由壳层上长出许多针状物。

析出相的产生严重地损害钨基高密度合金的力学性能。

为了避免钨基高密度合金中碳的聚集和成分偏析，要求其碳含量最好低于ｏ．０５僦．％，另外以大于５０℃，ｍｉｎ的冷速快冷也可避免此脆性相的生成。

周国安等【２６】对Ｓｉ，Ｎａ等元素对ｗ＿Ｎｉ—Ｆｅ合金界面结构的影响作了研究。

结果表明：ｓｉ，Ｎａ等元素使合金中的ｗ．粘结相及ｗ－ｗ界面产生孔隙，并偏聚在界面处生成层状Ｓｉ０２夹杂相。

孔隙和层状夹杂相严重削弱了ｗ．粘结相界面的结合力，并使合金在冷却过程中产生微裂纹，导致合金的性能下降。

杂质元素对合金性能的影响不仅与其含量有关，更重要的还与杂质元素在合金中的分布状态有关。

当杂质元素的含量一定时，其在合金中的分布状态主要取决于合金的烧结和烧结后处理工艺，因而不同的工艺条件下得出截然不同的结论是可能的。

事实上，工艺条件对杂质元素分布状态的影响恰恰提供了通过控制工艺条件来避免或减少杂质元素有害作用的可能性。

综合考虑，在一定范围内通过优化工艺来控制杂质的不利影响比限制粉末中的杂质含量要来得更为经济和有效。

１．２．３制备工艺的影响
传统的钨基高密度合金是将各元素粉末机械混合，经模压成形和液相烧结而成。

由于元素粉末的机械混合难以将各元素粉末混合均匀，易造成成分的不均匀性，对合金的性能影响较大；另外传统的模压只能满足简单形状零部件的生产要求，对于小截面、大长径比的棒材、管材及形状复杂的异形件就体现出其局限性。

再者，由于液相烧结温度高，易于造成烧结坯的坍塌和变形，难以满足零件的尺寸精度的要求。

针对这些不足，国内外学者在超细粉末制备‘２７。

３…、成形工艺１３１。

“、烧结方式口５“１和烧结后处理【４３删等方面开展了大量的工作。

１。

２。

３．１粉末制备工艺的研究
制取原材料粉末是制备钨基高密度合金的第一步，要制备高性能合金首先要获得性能优越的粉末。

制备钨基高密度合金粉末的方法有多种，包括：喷雾干
燥法、机械合金化、冷凝一千燥法、溶胶一凝胶法、气相沉积法、反应喷射法、真空等离子体喷射沉积法和机械一热化学合成法等，目前研究较多的是前四种。

喷雾干燥法亦即热化学合成法，包括原始溶液制备与混合、喷雾干燥和流化床转换三个阶段。

它是将原始混合溶液经气体压力雾化，生成细液滴并伴随溶剂快速蒸发和溶质快速沉积，从而可从成分复杂的原始溶液中结晶出化学成分均匀即无相分离的前驱体粉末。

采用该方法制备ｗ－Ｎｉ．Ｆｅ纳米复合粉末，一般以钨酸盐和金属氯化物、硝酸盐等金属盐为原料。

与传统制备钨粉或钴粉的方法相比，采用该方法可以不经过中间一系列的还原阶段，反应的时间较短，特别适用于制备纳米复合材料。

同时，用这种方法可以在很宽的范围内控制所得到的粉末粒度，通过控制反应过程参数，对粉末的粒度可以在纳米尺寸到微米尺寸之间进行调控。

机械合金化法是将ｗ与Ｎｉ、Ｆｅ、ｃｕ等元素粉末在高能球磨机中进行球磨。

在此过程中采用氩气保护，以防止粉末氧化。

在机械合金化过程中，利用金属球对粉末体的碰撞而使粉末晶块细化，并且反复混合，局部温度升高，产生冷焊和撕裂，各元素粉末混合达到非常均匀的程度，形成纳米晶的超饱和固溶体和非晶相。

此方法工艺设备简单，易于大批量生产，具有广阔前景。

目前对钨基高密度合金的机械合金化有了较深入的研究。

Ｅｄｅｌｍ龃【２７】等研究了９０ｗ埘ｉ－Ｆｅ、９３ｗ．５．６Ｎｉ．１４Ｆｅ和ｗ．砸－Ｔｉ等钨基高密度合金穿甲弹材料的机械合金化。

其结果表明：机械合金化可分为５个步骤：颗粒扁平化过程、焊接过程、等轴晶的形成过程、随机薄片的形成过程和稳定化过程。

当转速为７５ｒｐｍ，球料比为２０：１和装填系数为１５％时，球磨４８小时后就达到了稳定态，最终晶粒尺寸约为１６姗。

Ｌｕ【２８】等对机械合金化中的扩散行为进行了研究，并指出机械合金化中由于产生大量的缺陷而使活化能降低，并在扩散过程中起主要作用。

因此，它可以促进合金化的合金元素，如ｗ、ｃｕ等在合金中扩散，最终达到合金化的目的。

冷凝一干燥法是以金属盐为原料，在生成含多种金属盐的混合溶液的基础上，用沉淀法制备出氢氧化物的溶液。

含水物料在结冰时可使固相颗粒保持在水中的均匀状态，冰升华时，固相颗粒不会过分靠近而避免团聚的发生。

ｗｌｌｉｔｅ和Ｇｕｎｖｅｌｌ【２９】等采用这种方法制备了含钨量为７０％、９０％和９７％的三种钨基高密度合金粉末。

采用这种方法制备的复合粉末形状单一，结构类似珊瑚状，粉末颗粒为１００ｎｍ左右。

而且将粉末制备成压坯后，压坯的强度离，烧结性能好，在１２００℃下烧结，可以达到近全致密。

该方法的主要特点是：生产批量大，设备简单，成本低，颗粒成分均匀，但其缺点是容易引入ｓ、Ｏ等杂质。

溶胶一凝胶法是将易于水解的金属化合物（无机盐或金属醇盐）在某种溶剂中与水或其他物质发生反应，经水解与缩聚过程逐渐凝胶化，再经干燥、煅
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烧和还原等处理得到所需的材料。

Ｒａｇｈｕｎａｔｈａｎ９０１等采用溶胶一凝胶法制备了多种纳米晶钨基高密度合金复合粉末，采用这种方法制得的ｗ．Ｍｏ固溶体凝胶颗粒的尺寸为５０．１００ｎｍ，制得的表层涂镍的钨凝胶颗粒的尺寸为３０．１００ｎｍ。

用这种方法制各纳米粉末微观结构单一，化学成分控制精确，操作较为简单，成本也较低廉，但难以批量生产。

１．２．３．２成形工艺的研究
钨基高密度合金的成形工艺除常用普通模压成形和等静压成形外，近二十年来发展出粉末挤压成形、粉末注射成形等成形工艺。

挤压成形和注射成形在制造形状复杂、尺寸小、长径比大的零件方面，显示出了很大的优势。

挤压成形是将原料粉末与某种成分的粘结剂混合后，注入挤压成形机中，
采用一定的压力使粉末料经过某种形状的挤压嘴后得到挤压坯，再将其脱脂，
烧结成一定形状的零部件。

粉末挤压成形所需设备简单，生产效率高；制品尺寸精确，表面光洁；适用于小截面、大长径比的棒料及制品而不受长度的限制。

屈树岭【３ｌ】用粉末挤压法制备出不同直径（ｍ６．１３ｍｍ）的坯料，经氢气烧结后获得性能较好的９５Ｗ－Ｎｉ－Ｆｅ高密度合金。

在制造形状复杂、尺寸小的钨基高密度合金的零件时，注射成形显示出其独特的优越性，此法生产的零件可接近最终的几何形状，粉末注射成形技术的开发，减少了辅助工序，节约了原材料，降低了生产成本。

范景莲等ｂ２３采用机械合金化后的合金粉末进行了注射成形的系统研究，其研究结果发现：原始粉末经过机械合金化后，粉末的装载量大大提高，喂料粘度大大降低，粉末与粘接剂混合的均匀性得到大大改善。

在随后的烧结过程中，由于高能球磨使颗粒内产生了大量位错和缺陷，从而产生大量晶格畸变，形成了超饱和固溶体和非晶相。

因此，促进了烧结时原子间的扩散，加快了合金致密化的进程。

采用此法制得注射试样在１３５０．１４５０℃烧结即可达到致密化，晶粒尺寸约为３Ｉｌｍ，拉伸强度大于１２００ＭＰａ。

１２．３．３烧结工艺的研究
传统的钨基高密度合金烧结工艺为液相烧结。

由于钨基高密度合金在采用液相烧结时，其烧结温度高、晶粒极易发生长大，且在烧结过程中固／液密度差别大，在重力作用下产生黏性流动，发生钨晶粒聚集，试样容易发生严重的坍塌变形。

对性能、组织的均匀性要求高、尺寸精度要求严或外形结构复杂的零件，液相烧结的应用受到较大的限制。

Ｇｅｍｍｎ等人Ｂ如对烧结时间及烧结气氛对钨合金的显微结构和力学性能的影响作了详细的研究。

为进一步降低烧结温度。