纳米晶Ta-10%W复合粉末的制备和烧结行为研究

编号：NMJS09072

篇名：纳米晶Ta-10%W复合粉末的制备和烧结行为研究

作者：陈玉柏 范景莲 郭永忠 张浩 冯美兵 杨树忠 韩勇 张帆

关键词： 纳米晶 复合粉末 致密化行为

机构： 赣州有色冶金研究所有限公司 中南大学粉末冶金国家重点试验室 江西钨业控股集团有限公司 九江有色金属冶炼有限公司 江西省高端特种钨与稀土新材料技术创新中心

摘要： 本文采用氨水中和溶液共沉淀-氢还原-钠还原-气态镁脱氧的方法,制备出了纳米晶Ta-10%W复合粉末,并将该粉末体经垂熔烧结致密化制备出了显微组织均匀细小的Ta-10%W合金。研究了复合粉末在制备过程中的相转变、形貌特征以及粉末烧结体的性能和烧结致密化行为。结果表明:前驱体复合粉末为非晶结构,经氢还原后形成了(Ta,O)和W相,经钠还原后转变为Ta2H+W相;最后经气态镁脱氧后转变为Ta+W相,获得的纳米晶Ta-10%W复合粉末平均晶粒尺寸和氧含量分别为70 nm、0.27%。粉末体在2400℃经一次垂熔保温120 min,粉末烧结体的相对密度达到93.56%,显微硬度(HV)325.4,经开坯变形和二次垂熔后,相对密度达到97.92%。合金断裂以穿晶解理断裂为主,断口呈现解理台阶、放射状裂纹、河流花样以及颗粒拔出等特征。纳米晶Ta-10%W复合粉末烧结活性高,Ta和W相互固溶缩短了扩散距离,通过纳米自催化作用相互碰撞和吸引致使晶粒并合长大,显著促进了垂熔致密化过程。