本发明属于钨合金,具体涉及一种钨合金复合材料及其制备方法。
背景技术:
1、钨基高比重合金是以钨为基体,通过添加少量的镍、铁、钴和铜等元素作为粘结相,组合形成的一种性能优异的材料,其能够作为弹芯材料使用,但均质的钨合金弹芯侵彻结束后,残余弹芯头部镦粗,呈蘑菇头形状,且弹坑内部有堵塞,残余弹芯质量大,从而导致侵彻深度低,且穿孔直径小。因此,如何提高钨合金的侵彻深度和穿孔直径成为本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种钨合金复合材料及其制备方法。本发明提供的制备方法制备得到的钨合金复合材料具备更深的侵彻深度和更大的穿孔直径。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种钨合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉和锰粉混合,进行压制成型,得到钨合金毛坯;
5、(2)将所述步骤(1)得到的钨合金毛坯依次进行预烧结和第一烧结,得到钨合金棒坯;
6、(3)在所述步骤(2)得到的钨合金棒坯的端面加工通孔,然后将钨杆或钨合金杆置于所述通孔内,得到复合棒坯;
7、(4)将所述步骤(3)得到的复合棒坯依次进行第二烧结、热处理和锻造得到钨合金复合材料。
8、优选地,按质量百分比计,所述步骤(1)中钨合金毛坯的化学成分包括:钨90~97%、镍1~7%、铁0.5~3%、钴0.15~2.5%和锰0.03~0.08%。
9、优选地,所述步骤(1)中压制成型的压力为140~200mpa,压制成型的保压时间为60~240s。
10、优选地,所述步骤(2)中预烧结的温度为1380~1430℃。
11、优选地,所述步骤(2)中第一烧结的温度为1520~1560℃。
12、优选地,所述步骤(3)中通孔的直径与钨合金棒坯的直径之比为1:(2~3)。
13、优选地,所述步骤(4)中第二烧结的温度为1520~1560℃。
14、优选地,所述步骤(4)中热处理的温度为1150~1250℃,热处理的保温时间为1~2h。
15、优选地,所述步骤(4)中锻造的变形量为8~12%。
16、本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的钨合金复合材料。
17、本发明提供了一种钨合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:将钨粉、镍粉、铁粉、钴粉和锰粉混合,进行压制成型,得到钨合金毛坯;将所述钨合金毛坯依次进行预烧结和第一烧结,得到钨合金棒坯;在所述钨合金棒坯的端面加工通孔,然后将钨杆或钨合金杆置于所述通孔内,得到复合棒坯;将所述复合棒坯依次进行第二烧结、热处理和锻造得到钨合金复合材料。本发明先将混合粉体压制成型,提高了钨合金毛坯的密度,从而能够提高钨合金复合材料的侵彻性能;之后进行预烧结和第一烧结,能够合金化,进一步提高侵彻性能和穿孔直径;接着在其端面加工通孔,再将钨杆或钨合金杆置于通孔内,在第二烧结的过程中,使得两相材料复合为一个整体,结合热处理和锻造工艺,从而进一步提高侵彻性能和穿孔直径。实验结果表明,本发明提供的钨合金复合材料的侵彻深度为80~85mm,穿孔直径为180~200mm。
1.一种钨合金复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按质量百分比计,所述步骤(1)中钨合金毛坯的化学成分包括:钨90~97%、镍1~7%、铁0.5~3%、钴0.15~2.5%和锰0.03~0.08%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中压制成型的压力为140~200mpa,压制成型的保压时间为60~240s。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中预烧结的温度为1380~1430℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中第一烧结的温度为1520~1560℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中通孔的直径与钨合金棒坯的直径之比为1:(2~3)。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中第二烧结的温度为1520~1560℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中热处理的温度为1150~1250℃,热处理的保温时间为1~2h。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中锻造的变形量为8~12%。
10.权利要求1~9任意一项所述制备方法制备得到的钨合金复合材料。