CNTs和Ti掺杂对W基合金微观组织结构及力学性能的影响

来源期刊：稀有金属材料与工程2017年第3期

论文作者：张玉翠 沙建军 王永昌 王首豪 杨晓丽

文章页码：835 - 840

关键词：W;W基合金;碳纳米管;高能球磨;热压烧结;

摘    要：采用高能球磨与热压烧结工艺,在1500℃、25 MPa压力下制备了CNTs和Ti掺杂的W基合金。利用三点弯曲法和单边缺口梁法（SENB）分别对合金的弯曲强度和断裂韧性进行了测试。使用扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）分析仪对合金的微观组织形貌进行了观察与分析。结果表明:单独掺杂CNTs和Ti都可以改善W合金的烧结性能,制备的W-0.1CNTs和W-5Ti合金的致密度显著提高,但晶粒尺寸较大。而同时掺杂CNTs和Ti不仅可以改善W合金的烧结性能,而且可以明显抑制W晶粒长大;CNTs含量对W合金力学性能有明显的影响,对于W-5Ti-0.1CNTs合金,力学性能最好,其硬度、抗弯曲强度和断裂韧性分别为7.32 GPa、654.3 MPa、10.13 MPa·m1/2;断口微观组织形貌分析表明,单纯加入CNTs或Ti,断裂方式是以沿晶断裂为主,Ti的加入,在W晶粒的三重晶界处形成Ti（W）固溶体;而同时加入CNTs和Ti所制备的W合金,晶粒明显被细化,断裂方式由沿晶断裂转变为沿晶断裂和穿晶解理断裂的混合模式,CNTs和Ti的同时加入对W基材料起到了很好的增强增韧效果。