粉末注射成形纯钨的活化烧结致密化研究

摘要

采用添加微量元素对粉末注射成形钨零件进行活化烧结的方法,实现在较低烧结温度下获得较高致密度的纯钨制品,应用扫描电子显微镜和透射电子显微镜检测分析其断口形貌、显微组织及能谱,应用阿基米德法测量样品的密度,研究微量元素对制品金相组织、显微断口和密度的影响。研究结果表明,Ni在低温烧结时对提高钨制品的密度作用显著,而Y2O3在高温烧结时对钨制品密度提高的作用明显。添加微量镍能显著降低钨的烧结温度,镍质量分数为0.8%时,在1 580℃湿氢气氛下烧结后,粉末注射成形钨零件的相对密度达到99.12%。添加微量的Y2O3能提高钨烧结致密度,而且还能细化晶粒,添加0.3%的Y2O3在2 280℃烧结,钨的相对密度可达95.15%。其活化烧结机制主要是Y与W在高温下发生了界面反应,从而降低烧结系统的自由能,促进烧结。