摻雜法可提高鎢銅合金的綜合性能
通過摻雜的方法可以提高鎢銅合金的綜合性能。用熔滲法去制備分別添加硼、鈮和鈰的鎢銅合金,通過電子掃描、X射線衍射、高速攝影和電弧燒蝕等手段研究各種摻雜物對鎢銅合金顯微組織、物理性能和電弧特性的影響。結果表明:
1.鎢銅合金中硼的摻雜量在0~0.9(wt%)范圍時,相對密度和硬度呈先升后降的趨勢,均在摻雜量為0.3%時達到極值。當硼的摻雜量不超過0.7%時,電導率呈略微下降趨勢,當摻雜量為0.9%時,電導率值下降至很低。組織中的銅相較商用樣品變的十分細小,隨著摻雜量的增多,孔隙和團聚現(xiàn)象有所增加。
2.鎢銅合金中鈮的摻雜量在0~4.0(wt%)范圍時,相對密度和硬度均呈上升趨勢,但當摻雜量大于2.0%時,上升趨勢減緩。電導率呈下降趨勢,但變化不大。組織中的銅相變的細小均勻,隨著摻雜量的越多,偏聚現(xiàn)象增加的并不明顯。
3.鎢銅合金中鈰的摻雜量在0~2.5(wt%)范圍時,相對密度變化不大,無明顯上升或下降趨勢;硬度值隨著摻雜量的增加略有上升;電導率在摻雜量為1.5%時達到最大值。組織中銅相大小無明顯變化,分布更為均勻。
4.通過綜合比較,摻雜0.3%的硼、2.0%的鈮、1.5%的鈰的鎢銅合金綜合性能最佳。其中硼對合金的影響方式主要為彌散強化;鈮對合金的影響方式主要為固溶強化和增大了鎢與銅之間的潤濕性;鈰對合金的影響方式主要為鈰的細化晶粒作用及凈化效果。
5.含有摻雜物的鎢銅合金較傳統(tǒng)的鎢銅電觸頭材料,其抗電弧燒蝕性能均有明顯改善,按商用鎢銅合金,WCu-Nb,WCu-Ce,WCu-B順序逐漸提高,其中最明顯的為WCu-B,從燒蝕損失量來看,抗燒蝕性能提高了近30%。
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