鎢鎳鐵合金的材料成分除了含有鎢、鎳、鐵三種元素之外,還含有少量的雜質(zhì)元素,如氫、氧、碳、硫、磷等。雜質(zhì)元素會通過破壞晶界完整性、形成脆性相,進而降低合金的導電性、高溫強度及抗輻射能力,所以需通過原料提純與工藝優(yōu)化(如真空燒結(jié))實現(xiàn)管控。以下主要介紹的雜質(zhì)元素對合金性能的影響。

中鎢智造鎢鎳鐵合金棒圖片
氫(H):在鎢中溶解度極低,易在晶界富集形成氫化物,引發(fā)氫脆現(xiàn)象,導致合金塑性、延展性及疲勞壽命下降。可通過真空熱處理工藝減輕氫脆影響。
氧(O):與鎢反應生成氧化物,削弱晶界結(jié)合力,降低導電性和機械性能;同時促進晶粒粗化,影響強度和硬度。生產(chǎn)中需控制原材料的氧含量。
氮(N):形成氮化物夾雜物,干擾燒結(jié)過程并阻礙晶粒細化,間接降低材料致密度和導電性。
碳(C):含量超過0.1%時易生成碳化物如WC,加劇晶界脆性,降低合金的延展性和韌性。生產(chǎn)中需要控制原材料的碳含量。
硫(S)和磷(P):硫易形成低熔點硫化物,引發(fā)熱加工脆裂;磷偏析于晶界降低沖擊韌性。

中鎢智造鎢鎳鐵合金棒圖片
此外,鎢鎳鐵合金的雜質(zhì)元素還可能包括銅(Cu)、錳(Mn)、鉻(Cr)、硅(Si)等,主要來自原材料殘留。銅、錳:可能形成低熔點共晶相,影響合金的高溫穩(wěn)定性;鉻、硅:微量存在可能強化合金,但過量會干擾鎳鐵粘結(jié)相的均勻分布,降低燒結(jié)質(zhì)量。
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