CN110983085A - 一种钨钼复合材料的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钨钼复合材料的制造工艺，包括：(1)筛分钨粉和钼粉，添加少量铜粉；(2)加入球磨罐内球磨混合；(3)将钨钼混合粉末压制成钨钼素坯；(4)将钨钼素坯置于加热炉内，在真空条件下升温至800℃～1600℃，保温60～120min，得到钨钼骨架；(5)将钨钼骨架置于氮化硅坩埚，在真空条件下温度升至1100℃～1400℃；(6)向加热炉内充入氩气，将加热炉降至1000℃以下，然后自然冷却至室温后出料，得到钨钼复合材料。本发明钨钼合金的相对密度可达98％～99％，并且节约了材料、简化了工艺、易于实施；钨钼复合材料中杂质含量低，钨晶粒细小，致密性高，能够满足相关产品的要求。

Description

一种钨钼复合材料的制造工艺
技术领域
本发明涉及钨钼复合材料技术领域，尤其是一种钨钼复合材料的制造工艺，
背景技术
钨和钼两种金属很难形成真正的合金，一般采用粉末冶金方法制备形成“假合金”，其实质是一种复合材料，通过粉末冶金方法制备的钨坯料进行浸渍处理，或者用混合粉末压制坯料后再进行液相烧结获得。目前，还有采用钨和钼混合铜粉的生产工艺，通常为混粉、成形、烧结、后续加工，或采用钨粉、钼粉分别成形，将熔浸铜压坯与钨压坯叠放在1200～1300℃高温下，将烧结与熔浸铜工艺相结合。该技术最大的缺点是粉末的粒径粗，粉末粒径不具备烧结活性，在1200℃时钨在铜中溶解度仅为10-5atm％，复压复烧或者后续热加工虽可提高产品密度，但成本增加，效率降低，烧结中钨晶粒进一步粗化，不能满足产品的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种钨钼复合材料的制造工艺，采用该工艺制备的钨钼复合材料中杂质元素含量低，致密性较高。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
一种钨钼复合材料的制造工艺，包括以下步骤：
(1)筛分处理获得钨粉和钼粉，在钨粉中添加少量的铜粉，铜粉的质量占比1％-5％；
(2)将上述步骤得到的钨粉和钼粉加入球磨罐内，钨粉与钼粉的质量比为1：2，球磨混合120～180min后得到钨钼混合粉末；
(3)将步骤(2)所得钨钼混合粉末压制成钨钼素坯；
(4)将步骤(3)所得钨钼素坯置于加热炉内，在真空条件下以10℃/min～30℃/min的升温速率升温至800℃～1600℃，保温60～120min，然后向加热炉内充入氢气，继续保温60～120min，最后随炉冷却到常温，得到钨钼骨架；
(5)将步骤(4)所得钨钼骨架置于氮化硅坩埚正上方，在真空条件下以10℃/min～30℃/min的升温速率将炉内温度升至1100℃～1400℃；
(6)向加热炉内充入氩气，将加热炉以15℃/min～30℃/min的降温速率降至1000℃以下，然后自然冷却至室温后出料，得到钨钼复合材料。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(2)球磨罐和磨球的材料均是钼，球料比为1：1。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(3)采用等静压压制，压力为150-250MPa，保压时间5-10S。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明钨钼合金的相对密度可达98％～99％，并且节约了材料、简化了工艺、易于实施。采用该方法制备的钨钼复合材料中C、Fe等杂质含量低，钨晶粒细小，致密性高，能够满足相关产品的要求。
具体实施方式
一种钨钼复合材料的制造工艺，包括以下步骤：
(1)筛分处理获得钨粉和钼粉，在钨粉中添加少量的铜粉，铜粉的质量占比1％-5％；
(2)将上述步骤得到的钨粉和钼粉加入球磨罐内，钨粉与钼粉的质量比为1：2，球磨混合120～180min后得到钨钼混合粉末；
(3)将步骤(2)所得钨钼混合粉末压制成钨钼素坯；
(4)将步骤(3)所得钨钼素坯置于加热炉内，在真空条件下以10℃/min～30℃/min的升温速率升温至800℃～1600℃，保温60～120min，然后向加热炉内充入氢气，继续保温60～120min，最后随炉冷却到常温，得到钨钼骨架；
(5)将步骤(4)所得钨钼骨架置于氮化硅坩埚正上方，在真空条件下以10℃/min～30℃/min的升温速率将炉内温度升至1100℃～1400℃；
(6)向加热炉内充入氩气，将加热炉以15℃/min～30℃/min的降温速率降至1000℃以下，然后自然冷却至室温后出料，得到钨钼复合材料。
本实施例中，所述步骤(2)球磨罐和磨球的材料均是钼，球料比为1：1。所述步骤(3)采用等静压压制，压力为150-250MPa，保压时间5-10S。本发明工艺简化、节约材料、易于实施。制备的钨钼复合材料中C、Fe等杂质含量低，钨晶粒细小，致密性高，钨钼合金的相对密度可达99％，能够满足相关产品的要求。
上述实施例仅限于说明本发明的构思和技术特征，其目的在于让本领域的技术人员了解发明的技术方案和实施方式，并不能据此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明技术方案所作的等同替换或等效变化，都应涵盖在本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种钨钼复合材料的制造工艺，其特征是所述工艺包括以下步骤：
(1)筛分处理获得钨粉和钼粉，在钨粉中添加少量的铜粉，铜粉的质量占比1％-5％；
(2)将上述步骤得到的钨粉和钼粉加入球磨罐内，钨粉与钼粉的质量比为1：2，球磨混合120～180min后得到钨钼混合粉末；
(3)将步骤(2)所得钨钼混合粉末压制成钨钼素坯；
(4)将步骤(3)所得钨钼素坯置于加热炉内，在真空条件下以10℃/min～30℃/min的升温速率升温至800℃～1600℃，保温60～120min，然后向加热炉内充入氢气，继续保温60～120min，最后随炉冷却到常温，得到钨钼骨架；
(5)将步骤(4)所得钨钼骨架置于氮化硅坩埚正上方，在真空条件下以10℃/min～30℃/min的升温速率将炉内温度升至1100℃～1400℃；
(6)向加热炉内充入氩气，将加热炉以15℃/min～30℃/min的降温速率降至1000℃以下，然后自然冷却至室温后出料，得到钨钼复合材料。
2.根据权利要求1所述的钨钼复合材料的制造工艺，其特征是：所述步骤(2)球磨罐和磨球的材料均是钼，球料比为1：1。
3.根据权利要求1所述的钨钼复合材料的制造工艺，其特征是：所述步骤(3)采用等静压压制，压力为150-250MPa，保压时间5-10S。
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