不同振荡热压烧结温度下90W–10Cu难熔合金组织及性能

摘要

用于高压电触头材料的90W–10Cu难熔合金由于具有高熔点和高比重差异，在高温长时间的粉末冶金过程中存在致密化困难和晶粒异常长大而影响其性能。在常规热压烧结基础上，振荡热压烧结（HOP）技术采用一定频率的循环振荡单轴压力代替静单轴压力，可快速促进陶瓷等材料的致密化。因此，为了研究振荡热压烧结对90W-10Cu难熔合金的低温烧结效果，本文将振荡热压烧结技术应用到90W–10Cu（质量分数）难熔合金的制备中，研究了烧结温度（1 000～1 300℃）对其微观组织、致密度、晶粒尺寸、硬度及电导率性能的影响。研究结果发现，振荡热压烧结90W–10Cu合金由W相基体和Cu相黏结相组成。随着烧结温度的升高，90W–10Cu难熔合金的致密度逐渐增大，在烧结温度最高为1 300℃时，其致密度最高可达到99.35%，均高于同等温度下的热压烧结样品的致密度；而晶粒尺寸仅为4.97μm左右，没有异常长大，达到了细化晶粒的效果；同时，其W晶粒邻接度逐渐降低，合金的微观组织均匀性得到优化和改善；维氏硬度和电导率分别达到225.78 HV30和27.88%国际退火铜标准（IACS），高于同等温度甚至高100℃时的热压烧结体，性能得到显著提升，达到了低温烧结效果。结果表明，振荡热压烧结能够有效地促进90W–10Cu难熔合金的致密化，降低烧结温度和抑制晶粒生长，显著优化其微观组织均匀性，有利于在较低温度下获得高致密度、晶粒细小、高硬度和高电导率的90W–10Cu难熔合金材料。

关键词

烧结 / 难熔合金 / 致密化 / 晶粒尺寸及形貌 / 硬度 / 电导率