钨合金形变强化研究

都足钨颗枉与基体相界而分离，这ｎｒ能足其强度和塑性均较差的原姆之一
国５耳、同变形量的斯ｕ彤靛（术退火，
３．２．３变形量对硬度的影响 试样号及对应的变形量硬度数据见表３，“ｆ弛．随着变形量的增大．材料的醺度增大，强化效果更加明 显。另外，由表３进可以看出，在｛｝｝同变形量的情况下，距离圆心越远，硬度越大，说明边缘的形变强化效果 比心部大，这与前面观察到的组班不均匀性一敛。 ３ｊ热处理对力学性能的影响 钨台盒随锻造变形量的增加，抗拉强度也随着增加，延伸牢却随着下降，当ｊ＿ｆ变形态钨台金进行去成力迢 火处理时，铵合金材料的强度垒有所下降，而塑性则会上升”ｌ。一般而言，钨台金是由塑性较离的粘结相和强 度较高的钨颗托组成的两相复合材料，台金☆々性能主璺决定下粘结相的多少及其与界向的结台强度。钨颗粒决
ｌ引言
为了对Ｉｆ装１１日益强化的军事装备，要求制造更高性能的杆式动能穿甲弹，这就对离痔度钨台金的综台力 ．－产性能提出了更高的要求，近年来，西方各Ｊ二受军事强国纷纷寻求制造高性能钨台金的方法．在这方面做了人 肇的研究，结果表明．形变强化的效皋最为盟著和实用，这是其它Ｔ艺Ａ洼难“选到的。该力法被国Ｉ匀外普遍 认为是条制备夫长径比、高强度钨台金穿耳１弹弹芯的有效工艺途轻。 目前常艇武器中．计：多涉及钨台金穿甲柑料二随着装甲与反装ｏ｜１技术的发屣．对穿甲弹用钨台金材料提出 ｒ更高的要求。田此有必要对钨音金材料进行更浑一步的研究，满足、％前穿甲弹用材料发展的需墨。
该计算结果与宴骑数据吻合较好，见表２一。
３．２变形■对性能的影响 ３．２．１变形量与力学性能的关系 各试样编弓及对应的变形量与轰１辑『Ｉ司．挠缔志ｃ采７蕾形Ｊ为０号样品．所有样品均来进行热处理．它们
的力学性能见丧２。
编号
０ １
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变形量ｒ％一 烧结惑
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裹２鹤合金变形量豆性靛 抗拉强度ｒＭＰａ）
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ｔｆ】国髓学喜栏材料什台２ｔ，）７年度学术受施囊
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２，式辩米的两相处ｒ等强壁状态时的临界Ｃ值
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盯女：：１９７ｆ１ＭＰａ吲
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２，¨算僻－１。＝２ ９３，鼍耍形壁力１ ５％Ｍ经删鞋Ｉ／ａ＝Ｉ＃｜＿！】】根据ｒ ３ｊ式，鹤台金的断裂慢度“一一１２９４ ６ＭＰａ，
体帽之叶ｌ ｆ图，．平均品粒度在
寰１样品编号殛变形量
在经过不同程度的旋鞋变形之后分别沿各样品的径向和轴『讪取样，各样品的编号及对啦的变形量见表１。罔 ２力部分样品往向的微观纽织罔。豳２－ａ、２ ｂ分别为Ｉ号、４号样品的径向组墨｝，不管形貌ｊ；￡是晶粒度都基本 』二与烧结态没有太＿＾＝的差别，也呈备向Ｉ司性。不同点在ｒ经过锻造变形灶理后的钨台盒组织－ｔ一．钨瓤枉相互挤 压，有多边化的趋势。
能力增盟．变形鱼属的显微组织发生了明蛙的变化粘结棚与钨翱牝问的撕裂碱少ｒ，－者矧有明显的村｛互扩 敲的痕迹‘图６－２ｊ，此时，鹊台金材料的坦性柯很走提高假杭拉强班ｌ、降不多ｃ仅降低ｒ ２０ＭＰａＬ当退火 温度达ｆＩｌ Ｉ】５０ｃ时，钨颗粒及粘结１阡Ｉ的麒子扩散能，Ｊ进－步增强．材料的扼拉强窿和延伸率继续发生类似的变 比，ｆＨ延仲率的变化相比１０讲）℃Ｌ没有那么明晶．反而抗拉强度降低了很多。从本次宜验束昏，要扶得强度和 塑性匹配良好的钨台采材料．镀造后热处理的盈住温度应为ｌ（ｘ砌℃。另州，当经过１１５０ ｃ退火处理后．从样 品的断几彤貌崩ｆ ５－３ Ｊ中可以很清楚的看到牯结相消失后黜Ｆ的孔洞．史洪刚等”也曾观察到过类似现象不 过ｊｔ这种现象¨前还缺乏一个台理的解释
２实验方法
乐用还脉钨柑、糍砖镍粉和羰基铁粉为赛驻原料．按９３ｗ＾￡制原料，配比为ｗ：Ｎｉ：Ｆｅ＝９３：４
拄间歇式氢气炉－｛ｔ烧结温度为Ｊ４８０ 处理，以减少变形过程中的ｊＦ裂，
９：２
１。配方
称量好岳，住一维混ｊ！＿｝器中混音均匀时问为２００ｍＪｎ。通过冷等静压成形．胨力２００ＭＰａ，保压哺可为ｌＯｍｉｎ。
延伸牢【％１
３
４
５
２０
由表２可见，锻造行鸽台盘材料的抗拉强度随熏彤量增大析提高，在坐蟛鑫为１５％时达到昧筐：１２７０ＭＰａ． 蜒伸率刚随变形鲢的增Ａ而宵所卜降。但当变形精进ｔ！｝增加到２０％１１ｒｆ＿．材料的抗拉强度和延伸率均呈现１；降 的趣势，延伸率甚至降到ｒ零，此种现象尚－、见文献招导由＿『＝钨颗粒和牯结相同弹性模量柏差异在生彤过 程：｝，， 一者畀瓶址容易７“生内应力变形程度越夫，戊力越大。而所有样品均没冉经过热处理，使陵成，』僻不 到缓解凼而弱化丁钨颗粒和群ｔ结棉的结合强度。这可能址４号样品抗拉强度和延仲率均较低的原因之一； ３．２．２断口分折 钨台台断ｕｍ以下心种断裂形态组成：ｆ １ Ｊ钨鹄颗粒分离（２ｊ钨 颢牲解理断裂；ｆ ３，钨颗粒与基体粘结相界ｌ勘分离：ｆ ４）基体粘结相断 裂 般而言，随着变形量增大，钨颗越穿品解挫断裂的比例会增火， 相应的粘结秆ｆ断裂和钨．钨颗枉分离减少“。 阻从圈４和崮５却雷不到这・现象，变形最的增加并未使钨颗粒穿 品解理断裂的比例增大．而楚减少』，烧结态伴．讯的断ｕ显示，钨颗牲
７７
定台金的密度与强度．粘结相决定台金的龌№钨颛粗’。艇｛木相帕群而站台强崖Ｊ亡住ｕＦ鹊行蠢材料柏密度、幔
艇塑性ｊ位佯的蕾要条什对经过旋馘变彤曲鸽音爱世行热处珥１将髟ｕ柏钨特】‘ｊ牯纬栩的结台强废扶１ｍｊ＿Ｉ 鸨台金材料ｎ々综台Ｊ肟’性能产生膨响太４为３ ｑ钨台盘样品ｔ变形ｆＲ为１５％一经不州温度热处理后ｎ々力学｜！生 能．但温时间均为２小删
表３钨台金变形量与碰度的美系袅 ４钨台盘热处理后力学性能
由袁４ ｒｑ见在８００Ｃ退火时钨台盘材料抗拉强度延ｆ｝｛ｊ率昀变化４、叫冠与锻造惑基书致这是隔
为住８００＾ｒ；“下进行去应力堪火叫．材料仍处于较低的剧复阶段钨台盘的组绑敷竹：能均没有太大的变化ｒ幽
６一㈠ｍＩ在Ｉｆ】（砌ｒ进千亍去Ｊ．ｔ力进火时．虽然仍处于四复阶段，佴由下温壁的增高，钨黝啦及帖站棚的原于扩敞
ｒ
【９】坐洪刚，齐志望鼹造变形丝对钨台盘材料性能的影响兵器划料｛｝学与工程
１９９８．２１
４，．３
６
钨合金形变强化研究
作者： 作者单位： 杨勇彬 中国工程物理研究院,四川绵阳919信箱71分箱,621907
本文链接：/Conference_6460442.aspx
住术实验所用材料叶］，钨颗粒的体秘盘艟足主要的ｒ＞８５％１，嘲此采用它的变形程度米代表材｝｝的变形程 度是适与的”１。为定屠满述钨颗粒的变彤程度．选择有代表性的微观组审！进ｆ ｒ删最和计算，用钨颗粒的ｉ乇两轴 之比表祉其变形程度，¨算公式如Ｆ”ｌ： Ｙ。
ｃ：复生
…
式中Ｃ表示钨瓤札变形程度：，为第ｉ个钨髓粒的长轴：ｄ．为第叫、鹤颗粒的短轴．ｎ为测壁钨颗粒的数【｜、 根据材料中各组成相的性能特点，台玛，的没计Ｊｔ分巾形态及槲对音量，坎僻在较高载荷下，基体‘ｉ强化槲 同时扁裂．使之处ｒ等强度状态，从而达到最件的强韧性配合．此即垃复相台食组织设计的等强度设讣思想， 生洪刚等”１据此推导出了鹁ｆ；垒的等强度方程：
左右．整个组织呈各向同性，—二＝＝＝＿—————————————一
圉Ｉ烧结态组织【４∽。
圈２旋教后径向组织
旋锻是一种径向锻造它的加］：方式决定ｒ材料的主变形方向应平行于轴向”３．围此，大部分的组织变化 应缓在轴向发ｑ三图３是样品的轴向组织形貌，幽３－ａ
３－ｂ
３－ｃ、３－‘１分别是１、２、３、４号的样品边缘处的组
控ｆ｛乏ｎ０迹象，组纵基本上‘士各川ｉ］性这表叫在＿ｆ¨¨ｆｌ勺变形链Ｆ．从样品☆０边缘到心郎的变形存在蔗译．妊
１、样品的变形表现出很大的不均匀性。这“ｆ能是蹦为在锻造垃程ｚｈ轰层先ｎＣ部的坐形吸收丁大部丹的形娈 功而降低ｒ心群的变形程度：Ｈ外．…Ｊ‘表足的形变强化怍用也阻止ｒ心部的变形这种变形的小均匀性对
盟：ｈ（１＋篓Ｊ—ｊ ｆ－
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吼．为肚体相的屈服极限，ｏ－。！是钨颗粒的临界断裂应力。进而推｛｝｛ｒ钨台金断裂强度饿算公式
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参考文茸
３８０ 『１ｌ亭英售．胡时胜等太变彤锻遗钨台生动态力学性能研究兵Ｔ学报．：“）３ ２４，３ Ｊ：３７９ ３｛３ｊ：１８６—１９０ 『２ Ｊ白般珍．张宝‘ｔ高噬腰鸨台金静液挤睫彤蛮丝硅形蛮时被撮他的研究粉木ｆ自金技求１９９５ ２２７ 【３ Ｊ张朝辉王宿耻钨台垒的静ｊ｛ｌ＿挤Ｊｔ娈形强化是工学于｝｛２（Ｋ）２ ２３ ｆ：一：２２４ ２１ ２，‘６ ５＃ １４ Ｊ李志．杨蕴杯等崭比黾鹊台盘的旋蛙形，生惺化羼拦材料引々’ｑＴ毪．１９９８ ６一．１＾ ｆ５ Ｊ史洪剐紫东刚鸨台盘澈碰组绍断裂ｊｒ折ｌｆ＿葬兵器“料科学ｑ』＝群．１９９９ ２２ ４２４ ｆ＾１店Ｋ凼生金华等应变军对钨台盘抗拉强攫盟断ｕ』ｆ；筑的黪，目怖扎台属】９９６．：ｆ１ ｒ６ｊ ４２Ｉ ４ ｒ：３ ６ 【７ Ｊ生燃刚许杰锻造变形丛列钨ｆ÷盘丰寸利性崦的ｉ｝；响兵器材柑ｆ｝学与丁程，１９９８ ２ｌ 【８】王捶｛ 任安峰等鹅址理埘蘸力挤压志锷台盘≈ｌ搏‘和性能自０矍｛响包头刑铁学院学摧，２讲ｎ，ｊ９ ３，，２２４ ２２６
Ｃ．采州氧气山保护气氛。饶结后的毛坯加ｆ减所需样品后，预先进行真
空退火处理，呲消陈机加工心力的影响．然后通迸反复的旋锻进行强化址理在这过程中，辅之以栩应的热
３结果与分析
３．１变形量对组织形貌的影响
套ｉ蔓辇ｊ酱嚣１赫器粑基５０ｐｒｏ套蓄蹩蔗踹ｉ至蔓！互二［互１．ｊ
钨台金材料是由较高塑性的摹体棚和较高强度的钨顿粒组肢．——１鬲————了———ｉ＿—１—１
织形貌。可见．随着蓟酵量的增犬，钨颗札的变形增大，并且所有钨颗牝均“｝轴向被拉Ｋ，这种沿卞变形方向
巾围｝妻学台枉材料甜台２（Ｋ）７年度学术交流皇
被拉Ｋ而形成的纤维组掣：，使ｉ肆组织呈抒向异性 罔３－ｅ力图３－ｄ的放ｋ 变化舅外．还州以发现部分钨颗粒已出现裂纹、
Байду номын сангаас从中可姒更清楚∞霸ｉ【ｌ这种蚍织的
ｌ芏】３．ｆ身４号样品的ｚ｛・心部，，的组织珏；貔，与边缘处槲比．Ｅｆ｜（Ｊ变形程度爱小僻多鹑颗靛也没彳Ｊ明罹被
穿品解理断裂的比例ｌ埘盟多于经过变形的样；‰且烧结志样品的基体相
断ＬＩ具有地删的铷寓状塑性断ｒＩ特征。图５是变形后的断口ｆｌ；貌５－ａ、 ｂ、ｃ、ｄ分别对应Ｉ、２、３、４号样品，它们有ｔ个共同的特征・断裂的 土要形式足钨颗粒与基｛奉帽界面分离、卜一３号样品中还能观察到少屠的钨颗粒穿品解理．４号样品中儿于全部
材料性自￡的提商是很小利的，ｌ斫秉＿【ｆ】静液挤住呵咀很好的避免这种小均匀性８。。
对比例１，图３－ａ、３ ｂ、３－ｃ、３刈．我”ｊ衄ｉ可以发现：随着变形程度的增】ＪＩＪ，ｗ—ｗ邻接度有增加的趋势． 这与静渡挤压所｛廿结鞋正好相反”１。但ｗｗ邻接度的增加主要发，Ｆ在轴向，而符向的ｗ．ｗ邻接度没仃叫盟变 比。
囝６鸨台套热处理后晰【Ｉ形辘
４结论
Ｉ）锻后往向绑织与烧结卷帽比变化小大只琏扯变形量很人时’２０％以卜ｊ台发生鸨莉粒自０破碎、歼裂现 象怛旋鼹使钨瓤粒沿轴向被拉Ｋ，呈现出玎维化的趋磐，变彤ｌ砖越大纤维化的趋势越ｆ｛ｊｊ显：
２）变形存在不均盘川．从也缘到●音｜；、变形程度莲诤僻低。
３）变形量越人材料的媸腰越高，延伸率越低前：变形鞋为１５％时达到强度的峰值１２７０ＭＰａ，热处理温 艟越高．材料的强度越低，延仲率越离 ４ｊ通过适当的蹙彤井结台定的热处理ｒ变｛ｆ｛醛ｌ ５％、热处理温鏖ｌ（ｘ蛐Ｃ Ｊ、ｕｆ吼掰副强瘦和靼性雌 配良好的钨台套材阜斗、
中同托等。会棱柑抖舒会２０（Ｙ７年Ｉｇ学术主流仝
钨合金形变强化研究
杨勇彬
袭髓飘紧毖嚣銎磐璧麓嚣？裔嚣蒜爆嚣霈键黧糕鬻甏嚣罐。％盏瓣ｊ
增加Ｉ盹耐由¨而塑性州肇相反的奎化热处理町“提高旋鼹后鹊台盘的塑性，但全降低萁强瘦 美ｔ司：缟台台十｝｝壹强他，旋锻，力学性能
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