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鎢銅EFP藥型罩製備

鍛造可以顯著提高材料的緻密度。普通鎢銅粉製備的棒材的可鍛性明顯好於超細鎢銅複合粉製備的棒材。採用超細鎢銅複合粉末製備的棒材可鍛性較差，由於採用的鎢銅複合粉末顆粒尺寸比較小，尺寸在100～300 nm之間，顆粒的表面活性非常大，複合粉極易氧化及吸濕，複合粉中雜質也較多，燒結後材料也未進行真空處理，因此材料中氫含量較高，很容易造成氫脆。採取一些措施可以減小這些不利因素對材料性能的影響，但最終製備的材料已經不能滿足低成本的要求，因此後續模鍛試驗採用普通鎢銅粉製備的棒材。

下圖為30W-Cu EFP藥型罩毛坯的鍛造過程示意圖。鍛前毛坯的密度為9.79 g.cm-3，達91.6%理論密度，延伸率為5.5%，材料呈脆性狀態。變形量根據變形前後毛坯錐部厚度估算所得，變形量達到72%。

在毛坯的鍛造過程中，毛坯的變形經歷了3個階段：第1個階段是毛坯在陰模中的鐓粗過程，在此過程中毛坯的上部和下部首先變形，在壓應力的作用下上部和下部的微孔逐漸變少，密度增大，與陰模及沖頭的接觸面積也增加，摩擦力增大，摩擦力產生了一個拉應力分量，在拉應力的作用下金屬產生了橫向流動，圖7b所示。當金屬流動至陰模壁時，這就達到了變形的第2個階段，圖7c所示。在第2個階段，金屬的橫向流動受到阻礙，金屬將沿著陰模底部的圓孔流動，在此過程中毛坯內的微孔進一步減少，密度繼續變大。當流動至頂料杆時達到了變形的第3個階段：複壓階段，毛坯主要通過靜水壓力來消除微孔，要達到微孔的完全消除非常困難，因此在這階段毛坯的密度提高有限，提高毛坯緻密度的過程主要是第1和第2階段，合理地設計藥型罩毛坯形狀，控制好毛坯的品質，使得毛坯在第1和第2階段充分變形，最終可以提高毛坯鍛造後的密度。

鎢銅毛坯的鍛造過程中，基體材料的變形存在兩種方式。第一種是僅有銅基體變形，鎢顆粒不發生變形，並且鎢顆粒沿著基體變形方向流動，最後在基體中呈流線形分佈。第二種方式是銅基體和鎢顆粒都發生變形，變形後銅和鎢都呈纖維狀。對鍛造後的毛坯進行退火然後觀察其金相組織，退火溫度為500 °C，時間2 h。下圖為30W-Cu EFP藥型罩毛坯鍛造後經500 °C, 2 h退火的金相組織。顆粒狀的組織為鎢相，基體為銅相。

由圖中可以看出，銅基體發生了再結晶，形成均勻的細晶組織，鎢顆粒基本上沒發生長大及偏析。鎢在鍛造中並沒有發生變形，因為熱處理的溫度較低，而且鎢的再結晶溫度遠高於此退火溫度，如果鎢顆粒發生變形，則在此溫度退火後鎢顆粒將保持變形時的纖維狀組織，這與試驗觀察不符。因此，鎢銅毛坯的變形方式屬於第一種方式，金相中沒有觀察到鎢顆粒的流線分佈是在鍛造過程中金屬在縱向和圓周方向都發生了流動的緣故。

最後得出結論：

通過鍛造可以顯著地提高鎢銅燒結材料的密度，鍛後經退火30W-Cu EFP藥型罩材料的緻密度達98.2%理論密度。熱處理後材料的抗拉強度達到315 MPa，延伸率達15.3%。