电子束熔炼制备块体钨的组织与显微硬度研究

孙满意^1,2，赵龙海^1,2，石爽^1,2，谭毅^1,2

1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 辽宁省新能源材料载能束冶金装备工程实验室

摘 要：钨材料具有极高的熔点,传统上采用粉末冶金方法制备,获得的钨材料具有晶粒细小、微观组织均匀等优点,但致密性不足。为进一步提升钨材料的性能,本研究将98.3%的钨粉和1.7%的碳粉均匀混合,在1 800℃、26 MPa条件下热压成型,而后采用电子束熔炼技术对成型后的钨块进行熔炼,利用金相显微镜、SEM、显微硬度计等对其显微组织、致密度和显微硬度进行评价,并与传统粉末冶金法制备的块体钨的性能进行了对比。结果表明:电子束熔炼制备的钨锭冶金质量好,致密度可达99.8%;试样的显微硬度达到9.16 GPa,显著高于粉末冶金法制备的块体钨材料,突破了热压烧结工艺制备块体钨的致密度-显微硬度的关系;经1 300℃、6 h退火热处理后,显微硬度略有下降,但仍达到8.86 GPa,显示出电子束熔炼技术在制备块体钨硬度性能方面的优势。

关键词：电子束熔炼;块体钨;显微组织;致密度;显微硬度;