本發(fā)明屬于鎢合金，具體涉及一種鎢合金預制破片及其制備方法。

背景技術：

1、鎢合金預制破片密度高，穿甲能力強，是防空、反輻射和面殺傷的主要殺傷元素之一，預制破片技術已廣泛應用于各種類型的戰(zhàn)斗部上。

2、近年來，隨著科技的發(fā)展，為了能夠進一步提高鎢合金預制破片的毀傷穿透效果，要求鎢合金預制破片材料具備強度高、硬度高的特性，為此國內外的許多研究者采用多種方法來提高鎢合金的強度和硬度。例如專利cn106670470a記載了一種新型鎢合金預制破片的制備方法，其制備步驟為：(1)設計注射成型模具；(2)將w、ni、fe原材料粉末在混合機中混合均勻；(3)將混合粉和成型劑按比例在捏合機中捏合均勻；(4)將捏合均勻的混合料進行擠出制粒；(5)喂料：將制粒料放入注射機中，經注射至注射成模具內成型，形成橢圓形帶凹坑的壓坯；(6)脫脂：脫模后，在脫膠爐中進行加熱脫脂；(7)將脫脂后的毛坯在鉬絲推桿爐中進行燒結，燒結后形成鎢合金預制破片。但其制備得到的預制破片的強度和硬度普遍較低。因此，如何提高預制破片的強度和硬度成為本領域亟待解決的技術難題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鎢合金預制破片及其制備方法。本發(fā)明提供的鎢合金預制破片具備高強度和高硬度。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種鎢合金預制破片，化學成分按質量百分比計包括鎢85～95％、鈷0.2～0.5％、鉭3～7％、錳0.01～0.05％以及余量的鎳和鐵；

4、所述鎳和鐵的質量比為(1.8～4.0)：1。

5、優(yōu)選地，化學成分按質量百分比計為鎢87～92％、鈷0.35～0.45％、鉭4～6％、錳0.03～0.05％以及余量的鎳和鐵。

6、優(yōu)選地，所述鎳和鐵的質量比為(2.0～4.0)：1。

7、本發(fā)明還提供了上述技術方案所述鎢合金預制破片的制備方法，包括以下步驟：

8、(1)將鎢粉、鎳粉、鐵粉、鈷粉、鉭粉和錳粉混合，得到混合粉末；

9、(2)將所述步驟(1)得到的混合粉末依次進行制粒和壓制成型，得到預制破片坯；

10、(3)將所述步驟(2)得到的預制破片坯依次進行預燒結和燒結，得到鎢合金預制破片。

11、優(yōu)選地，所述步驟(1)中鎢粉的費氏粒度為2.5～3.5μm，鎳粉的費氏粒度為2.6～3.6μm，鐵粉的費氏粒度為5～8μm，鈷粉的費氏粒度為1～2μm，鉭粉的費氏粒度為2～10μm，錳粉的費氏粒度為6～8.5μm。

12、優(yōu)選地，所述步驟(2)中壓制成型的時間為10～15粒/min，壓制成型的壓力為2～5t/cm2。

13、優(yōu)選地，所述步驟(3)中預燒結的溫度為700～900℃，預燒結的時間為1～3h。

14、優(yōu)選地，所述步驟(3)中的預燒結在真空條件下進行。

15、優(yōu)選地，所述真空條件的真空度＜1.0×10-2pa。

16、優(yōu)選地，所述步驟(3)中燒結的溫度為1440～1550℃，燒結的時間為30～60min，燒結的真空度＜1.33×10-2pa。

17、本發(fā)明提供了一種鎢合金預制破片，化學成分按質量百分比計包括鎢85～95％、鈷0.2～0.5％、鉭3～7％、錳0.01～0.05％以及余量的鎳和鐵；所述鎳和鐵的質量比為(1.8～4.0)：1。本發(fā)明鉭的加入主要強化了粘結相，細化了鎢顆粒，有固溶強化和細晶強化的雙重作用，進而提高了鎢合金的強度和硬度；在鎢鎳鐵合金中，鎳鐵為粘結相，適當?shù)逆囪F比可以控制粘結相比例，其與鈷、錳、鉭等元素結合形成固溶體，起到固溶強化的作用，進而提高鎢合金的強度和硬度；鈷起到活化燒結、細化晶粒的作用，錳能夠有效去除雜質，凈化界面，降低粘結相中鎢的含量，細化其晶粒，進而提高了鎢合金的強度和硬度。實驗結果表明，本發(fā)明提供的鎢合金預制破片的抗拉強度＞1200mpa、hrc硬度≥35。

技術特征：

1.一種鎢合金預制破片，化學成分按質量百分比計包括鎢85～95％、鈷0.2～0.5％、鉭3～7％、錳0.01～0.05％以及余量的鎳和鐵；

2.根據(jù)權利要求1所述的鎢合金預制破片，其特征在于，化學成分按質量百分比計為鎢87～92％、鈷0.35～0.45％、鉭4～6％、錳0.03～0.05％以及余量的鎳和鐵。

3.根據(jù)權利要求1所述的鎢合金預制破片，其特征在于，所述鎳和鐵的質量比為(2.0～4.0)：1。

4.權利要求1～3任意一項所述鎢合金預制破片的制備方法，包括以下步驟：

5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中鎢粉的費氏粒度為2.5～3.5μm，鎳粉的費氏粒度為2.6～3.6μm，鐵粉的費氏粒度為5～8μm，鈷粉的費氏粒度為1～2μm，鉭粉的費氏粒度為2～10μm，錳粉的費氏粒度為6～8.5μm。

6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中壓制成型的時間為10～15粒/min，壓制成型的壓力為2～5t/cm2。

7.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中預燒結的溫度為700～900℃，預燒結的時間為1～3h。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的預燒結在真空條件下進行。

9.根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述真空條件的真空度＜1.0×10-2pa。

10.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中燒結的溫度為1440～1550℃，燒結的時間為30～60min，燒結的真空度＜1.33×10-2pa。

技術總結
本發(fā)明提供了一種鎢合金預制破片及其制備方法，屬于粉末冶金技術領域。本發(fā)明提供的鎢合金預制破片，化學成分按質量百分比計包括鎢85～95％、鈷0.2～0.5％、鉭3～7％、錳0.01～0.05％以及余量的鎳和鐵；所述鎳和鐵的質量比為(1.8～4.0)：1。本發(fā)明制備的鎢合金預制破片的抗拉強度＞1200MPa、HRC硬度≥35，制備出了高強度高硬度的鎢合金預制破片。

技術研發(fā)人員：常喜
受保護的技術使用者：常喜
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2