W–Ni–Fe–Mo/Co梯度结构钨合金的制备及力学性能

孟子琪; 段有腾; 刘文胜; 马运柱; 吴天昊; 韩一帆; 蔡青山

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025030013

粉末冶金技术 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (1) : 42 -53. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025030013

W–Ni–Fe–Mo/Co梯度结构钨合金的制备及力学性能

孟子琪, 段有腾, 刘文胜, 马运柱, 吴天昊, 韩一帆, 蔡青山

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摘要

性能呈梯度变化的梯度结构钨合金材料可有效解决传统均质钨合金强度与塑性的匹配瓶颈。本文分别优化设计出高强度93W–Ni–Fe–Mo合金和高塑性90W–Ni–Fe–Co合金，并采用共烧结制备出梯度结构钨合金，研究了W–Ni–Fe–Mo合金体系、W–Ni–Fe–Co合金体系以及W–Ni–Fe梯度结构合金的微观组织及力学性能特征。结果表明，添加Mo可有效提高93W–Ni–Fe合金的抗拉强度，而Co的引入可提升90W–Ni–Fe合金的延展性能。结合预烧结和分步烧结工艺，在1480℃温度共烧结制备出梯度结构钨合金，界面层厚度约20μm，其中高强侧与高塑侧的拉伸性能分别为1153.0 MPa和972.6 MPa，对应的总伸长量分别为13.1%和21.5%。Mo掺杂引发了细晶强化与固溶强化效应，但大量引入（Mo质量分数≥12%）会导致MoNi金属间化合物在W/γ粘结相界面处产生，从而损害塑性。