博一建材讯：高密度钨合金在国防工业领域被广泛用于制作各种杆式动能穿甲弹弹芯及导弹毁伤单元组件。高密度钨合金是典型的难变形材料，而常规粉末冶金液相烧结钨合金的强度性能相对较低，严重制约了其作为弹芯使用时的穿甲性能。因此，探索提高钨合金强度的有效制备方法，具有重要意义。
钨合金的强化方法，主要有细化钨颗粒尺寸、改变粘结相成分、优化烧结工艺与热处理规范、变形强化等，其中以变形强化的效果最为显著和实用。尽管采用轧制、旋转锻造、挤压工艺，均可实现高密度钨合金材料的形变强化，然而，由于钨合金是典型的低塑性难变形材料，无论从避免产生变形缺陷或提高强化效果而言，热静液挤压技术都显示出突出优势。
热静液挤压，是一种改进的挤压工艺方法。其不同于常规挤压之处在于：在热静液挤压过程中，坯料被热态粘性润滑传力介质包覆而完全与模具隔离，压力机载荷通过挤压凸模传递到挤压介质，坯料在挤压介质静液压力的作用下产生塑性变形，并在被挤压介质包覆的状态下由挤压凹模口挤出。热静液挤压过程中，由于挤压坯料与模具之间存在传力润滑挤压介质，它一方面大大减少了摩擦力，降低挤压力及其对模具强度的要求、减少模具磨损和提高模具寿命、改善材料变形均匀性；另一方面，也能在很大程度上阻止高温坯料向低温模具传热。因此，热静液挤压工艺易于实现大挤压，特别适合于难变形金属材料的挤压成形。
哈尔滨工业大学采用热静液挤压工艺制备出93W-4.9Fe-2.1Ni合金棒材，挤压温度为1200℃。检测表明，经热静液挤压后，原烧结态钨合金中的近球状或等轴状钨颗粒沿挤压方向被拉长，变成了长椭球状钨颗粒，这种长椭球状的钨颗粒，由于增加了长径比而产生了类似短纤维增强的强化效果；另一方面，在钨颗粒内部，由于挤压过程钨相本身的大塑性变形而形成了高密度位错胞以及沿挤压方向的长条带状亚晶组织，亚晶内部存在大量的位错缠结，这种以变形亚晶与高密度位错胞或位错缠结为特征的形变组织导致了钨相的形变强化。由此获得的93W-4.9Fe-2.1Ni合金棒材抗拉强度达到1410-1540MPa，延伸率为9-11%。相比之下，用常规旋锻工艺制备的93W-4.9Fe-2.1Ni合金，抗拉强度为1150MPa左右，而且随着变形量增大，塑性下降很多。从目前研究结果看，热静液挤压是钨合金材料形变强化的最佳工艺途径。
应该指出，所谓“热静液挤压”，只是指挤压介质是在热粘性状态下工作，而并不意味着坯料一定是在传统的以动态再结晶为基本特征的热变形机制下进行挤压。钨相的再结晶温度高达1650～1800℃，因此，在1200℃下进行热静液挤压时，对钨相而言，并不属于传统热变形范畴，所以，它具有明显的形变组织特征。
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