权利要求
1.一种高密度钨合金，其特征在于，按质量分数计，由如下元素组分组成：90-97wt%钨、余量的
镍和铁，其中
镍铁质量比为(0.5-1.5):1;
所述高密度钨合金的制备方法，包括以下步骤：
S1 配料：按量称取钨粉、镍粉和铁粉;
S2 球磨：将步骤S1中称取得到的原料装入球磨机中，采用直径Φ10mm钨合金球，进行球磨，得到球磨混合粉;
S3 压制成型：将球磨混合粉装入模具中，采用冷等静压机进行压制成型，得到钨合金压坯;
S4 烧结：将钨合金压坯置于烧结炉内，在氢气保护下，进行烧结，得到钨合金烧结坯;
S5 热处理：将钨合金烧结坯置于热处理炉中，在氩气保护下，进行多次循环热处理，且期间持续以1.5-3.5m3/h通入氩气，最后进行水淬，冷却，得到热处理态钨合金;
每一次热处理过程包括沉淀阶段和溶解阶段，沉淀阶段的处理温度为750-850℃，保温处理时间为2-4h;溶解阶段的处理温度为1280-1380℃，保温处理时间为3-5h;
S6 旋锻：采用四锤头径向旋锻机，对热处理态钨合金进行旋锻处理，且控制预热温度为450-650℃，保温处理时间为30-60min，得到所述高密度钨合金。
2.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，步骤S1中，钨粉的费氏粒度为2-6μm，镍粉的费氏粒度为1-3μm，铁粉的费氏粒度为5-10μm。
3.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，步骤S2中，球磨时的球料质量比为(1-2):1，球磨时间20-24h，且控制球磨机转速50-80r/min，采用氩气作为保护气体。
4.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，步骤S3中，压制压力150-220MPa，保压时间20-30s。
5.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，步骤S4中，烧结温度为1480-1540℃，烧结保温时间为40-80min，且烧结期间持续以1.5-3.5m3/h通入氢气。
6.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，步骤S5中，多次循环热处理的次数为2-6次。
7.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，步骤S6中，按截面积减小量计，旋锻过程的总变形量为20-50%。
8.根据权利要求1所述的高密度钨合金，其特征在于，所述高密度钨合金的组织结构中包括20-40μm的W晶粒和10-800nm的极细W晶粒，且极细W晶粒占粘接相总体积的2-15%。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及钨合金材料技术领域，具体而言，涉及一种高密度钨合金及其制备方法。
背景技术
[0002]高密度钨合金因为具有高密度、高强度、塑性好等优良性能，已在航空航天、机械、核工业、电子、军工等许多领域中得到了广泛的应用，同时也是目前制备动能穿甲弹芯的主要材料之一。随着科技的进步，各种坦克、战车、舰艇的防护越来越强，相应对穿甲弹的穿甲威力要求就越来越高，因而对作为穿甲弹芯材料的高密度钨合金的强度和韧性等力学性能提出了更高的要求。
[0003]常见的烧结热处理后的高密度钨合金，以93W-4.9Ni-2.1Fe为例，其抗拉强度通常难以超过950MPa，冲击韧性难以超过120J/cm2，因此，传统工艺方法制备钨合金的强度和韧性仍然不够理想，为了满足国防工业新一代穿甲弹的需求，需要开发制备具有更高强度和韧性的高密度钨合金。如公开号为CN117102475A的专利，就提供了一种钨合金材料快速低温热处理方法，包括以下制备步骤：S1：粗胚制备，根据设计的合金材料称取合金粉末，将合金粉末进行混合得到混合料，使用冷等静压技术将混合料压制成型，得到压胚;S2：粗胚烧结，将压胚进行烧结，烧结温度为1400℃~1600℃，烧结时间为30~60min，得到粗胚;S3：退火，将粗胚置于电阻炉中退火，退火温度为550~850℃，保温时间为1~3h，得到钨合金材料。该方法通过烧结后采用电阻炉对钨合金进行高温保温处理，来提高钨合金材料的拉伸强度和延伸率。
[0004]然而，现有的如上述高密度钨合金及其制备工艺，未能在合金的微观组织结构及其形态上得到根本性优化改善，因而导致材料最终在宏观上的强度和韧性等方面所表现出来的提升非常有限，难以满足新一代穿甲弹对钨合金弹芯材料更高强度、更高韧性的需求。
发明内容
[0005]本发明的目的在于解决现有的高密度钨合金在强度和韧性上不足的问题，并提供了一种高密度钨合金及其制备方法，本发明的高密度钨合金具有高强度、高韧性的特点，应用于新一代穿甲弹芯时具有优异的穿甲性能。
[0006]本发明通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种高密度钨合金，其特征在于，按质量分数计，由如下元素组分组成：90-97wt%钨、余量的镍和铁，其中镍铁质量比为(0.5-1.5):1;钨粉的费氏粒度为2-6μm，镍粉的费氏粒度为1-3μm，铁粉的费氏粒度为5-10μm。
[0007]本发明还提供了一种上述高密度钨合金的制备方法，包括以下步骤：
S1 配料：按量称取钨粉、镍粉和铁粉;
S2 球磨：将步骤S1中称取得到的原料装入球磨机中，采用直径Φ10mm钨合金球，进行球磨，得到球磨混合粉;
S3 压制成型：将球磨混合粉装入模具中，采用冷等静压机进行压制成型，得到钨合金压坯;
S4 烧结：将钨合金压坯置于烧结炉内，在氢气保护下，进行烧结，得到钨合金烧结坯;
S5 热处理：将钨合金烧结坯置于热处理炉中，在氩气保护下，进行多次循环热处理，且期间持续以1.5-3.5m3/h通入氩气，最后进行水淬，冷却，得到热处理态钨合金;
每一次热处理过程包括沉淀阶段和溶解阶段，沉淀阶段的处理温度为750-850℃，保温处理时间为2-4h;溶解阶段的处理温度为1280-1380℃，保温处理时间为3-5h;
S6 旋锻：采用四锤头径向旋锻机，对热处理态钨合金进行旋锻处理，且控制预热温度为450-650℃，保温处理时间为30-60min，得到所述高密度钨合金。所述高密度钨合金的组织结构中包括20-40μm的W晶粒和10-800nm的极细W晶粒，且极细W晶粒占粘接相总体积的2-15%。
[0008]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤S2中，球磨时的球料质量比为(1-2):1，球磨时间20-24h，且控制球磨机转速50-80r/min，采用氩气作为保护气体。
[0009]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤S3中，压制压力150-220MPa，保压时间20-30s。
[0010]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤S4中，烧结温度为1480-1540℃，烧结保温时间为40-80min，且烧结期间持续以1.5-3.5m3/h通入氢气。
[0011]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤S5中，多次循环热处理的次数为2-6次。
[0012]在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤S6中，按截面积减小量计，旋锻过程的总变形量为20-50%。
[0013]在上述高密度钨合金中，采用了W、Ni、Fe三种金属粉末，且镍铁质量比为(0.5-1.5):1，而业内生产高性能的高密度钨合金通常控制镍铁质量比为(2-4):1，这是因为：根据本领域目前公开的技术和认知，认为在(2-4):1的镍铁比范围内，有利于粘接相形成具有良好韧性的面心立方结构，不容易产生不稳定的金属间化合物脆性相。但在该镍铁比成分条件下，钨合金组织结构由简单的微米级钨晶粒和粘接相构成，没有具有强化作用的纳米级细W晶粒分布在粘接相中，钨合金产品的强度和韧性等性能表现不突出。而本发明采用(0.5-1.5):1的镍铁质量比，具有更低的镍铁质量比成分，这可使合金在烧结过程中形成金属间化合物Fe2W，然后再热处理工序中，既把过程产生的金属间化合物脆性相溶解在粘接相中，避免了金属间化合物脆性相在组织中的残留，又制备出粘接相中均匀分布10-800nm的极细钨颗粒这种具有特殊结构的钨合金，这种纳米级的细晶对合金具有显著的强化作用，使合金具有优异的抗拉强度和冲击韧性。
[0014]在上述制备过程的步骤S2中，钨合金混合粉在球磨机中被磨球不断反复碾压、冲击、破碎，不仅对物料实现了充分的均匀混合，而且使粉末的团聚颗粒得到分散的同时起到了预合金化的作用，大大降低了合金粉末的活化能，提高了合金粉末的烧结致密性能。
[0015]在上述制备过程的步骤S3中，压制成型工艺过程保证了压坯的强度，避免压坯产生掉边、掉角、分层、裂纹等缺陷。
[0016]在上述制备过程的步骤S4中，烧结工艺过程中采用合理的烧结温度和保温时间有利于钨合金的完全致密和成分的均匀一致，同时烧结合金组织中有Fe2W金属间化合物产生。
[0017]在上述制备过程的步骤S5中，热处理的第一阶段，由于合金成分中特殊的镍铁比，烧结过程形成的金属间化合物Fe2W和过饱和的钨晶粒在粘接相中沉淀析出;在热处理第二阶段，高温使不稳定的金属间化合物Fe2W脆性相不断溶解，同时使沉淀析出的细钨晶粒保留分布在粘接相中;随着热处理次数不断循环增加，金属间化合物Fe2W脆性相不断析出-溶解，尺寸纳米级的细钨晶粒不断沉淀析出的数量也不断增加，能占到整个粘接相体积百分比的2-15%;最后一次热处理周期完成保温后进行水淬，快速冷却至室温，以阻止已溶解在粘接相中的Fe2W重新析出生长在晶界，从而避免使合金性能下降;如果热处理的循环次数太少，比如仅一次，细钨晶粒的沉淀数量较少，强化作用不明显，对钨合金性能的提升效果不显著，相反，如果热处理循环次数太多，比如超过6次，细钨晶粒沉淀数量不断增多的同时，先沉淀出的细钨晶粒也会逐渐长大变粗，对钨合金性能的提升作用会逐渐减弱。
[0018]在上述制备过程的步骤S6中，旋锻工艺过程保证了钨合金棒材的均匀塑性变形，避免合金棒材裂纹、相变等缺陷产生，使高密度钨合金的抗拉强度提高的同时，保持了优异的冲击韧性。
[0019]本发明的技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明提供的高密度钨合金成分采用W、Ni、Fe三种金属粉末，其中镍铁质量比为(0.5-1.5):1，在合金组织结构中，有微米级的球形钨晶粒分布在粘接相中，还有10~800nm的纳米级细钨晶粒沉淀物均匀分布在粘接相中，占到整个粘接相体积百分比的2-15%;这种细晶结构对粘接相有显著的强化效果，使合金具有优良的力学性能，抗拉强度≥1300MPa，冲击韧性≥100J/cm2，在军事工业中具有广泛的应用，适合大长径比结构的杆式动能穿甲弹，具有优异的穿甲性能。
[0020](2)本发明所述方法通过对钨合金混合粉进行球磨，不仅对不同金属元素物料实现了充分的均匀混合，而且使粉末的团聚颗粒得到分散的同时起到了预合金化的作用，大大降低了合金粉末的活化能，提高了合金粉末的烧结致密性能，有助于在烧结过程中形成无缺陷的均匀组织结构，同时使两相界面结合强度大大提高，提升了合金的综合力学性能。
[0021](3)本发明提供的制备方法中，对钨合金进行多次两阶段热处理，热处理的第一阶段，由于合金成分中特殊的镍铁比，烧结过程形成的金属间化合物Fe2W和过饱和的钨晶粒在粘接相中沉淀、析出和生长;在热处理第二阶段，高温使第一阶段析出的不稳定金属间化合物Fe2W脆性相不断溶解回粘接相，同时使沉淀析出的细钨晶粒保留分布在粘接相中;随着热处理次数不断循环增加，金属间化合物Fe2W脆性相不断析出-溶解，纳米级尺寸细钨晶粒不断沉淀析出的数量也不断增加，最终能占到整个粘接相体积百分比的2-15%，这些极细钨晶粒沉淀物大小约为10-800nm，非常均匀的分布在粘接相中，对粘接相有显著的强化作用，这有助于提高合金抗拉强度和冲击韧性。
附图说明
[0022]图1为本发明中的热处理阶段的温度-时间变化曲线图;
图2为实施例1中的钨合金材料金相组织放大500倍的SEM图;
图3为对比例1中的钨合金材料金相组织放大500倍的SEM图。
具体实施方式
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行;所用仪器设备或试剂原料等未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]本发明提供了一种高密度钨合金，按质量分数计，其制备原料包括90-97%的钨粉、3-10%的镍粉和铁粉，且镍和铁的质量比为(0.5-1.5):1;其中，钨粉的费氏粒度为2-6μm，镍粉的费氏粒度为1-3μm，铁粉的费氏粒度为5-10μm。
[0025]本发明中，在钨合金原料粉末中，采用镍和铁的质量比为(0.5-1.5):1。根据现有的技术手段，认为镍和铁的质量比为(2-4):1有利于粘接相形成具有良好韧性的面心立方结构，不容易产生不稳定的金属间化合物脆性相。但本发明研究发现，采用Ni：Fe(质量比)=(0.5~1.5)：1，较常规钨合金具有更低的镍铁质量比成分，特意使合金在烧结过程中形成金属间化合物Fe2W,然后结合两阶段热处理工艺，既把过程产生的金属间化合物脆性相溶解在粘接相中，避免了金属间化合物脆性相在组织中的残留，又制备出粘接相中均匀分布10~800nm的极细钨颗粒这种具有特殊结构的钨合金，这种纳米级的细晶对合金具有显著的强化作用，经试验证明合金具有优异的抗拉强度和冲击韧性。
本发明的高密度钨合金，其制备方法包括如下步骤：
(1)配料
按量称取钨粉、镍粉和铁粉。
[0026](2)球磨
将称好的各种原料粉末装入球磨机中，采用氩气作为保护气体，进行球磨混合，球磨采用直径Φ10mm钨合金球，且控制球料质量比为(1-2):1，球磨时转速为50-80r/min，球磨时间为20-24h，制得钨合金混合球磨粉。
[0027]各种原料粉末在球磨过程中，被不断碾压、冲击、破碎，使原料能够充分地均匀混合，且粉末的团聚颗粒得到分散的同时还起到预合金化的作用，大大降低钨合金混合粉的活化能，提升钨合金混合粉的烧结致密性。
[0028](3)压制成型
将钨合金混合球磨粉装入模具中，采用150-220MPa压力进行压制，保压时间为20-30s，得到钨合金压坯。
[0029]在该压制条件下，可避免压坯出现掉边、掉角、分层、裂纹等缺陷。
[0030](4)烧结
将钨合金压坯置于烧结炉内，在氢气保护下进行烧结，并控制氢气流量为1.5-3.5m3/h，烧结温度为1480-1540℃，保温烧结时间为40-80min，得到致密的钨合金烧结坯，该烧结坯合金组织中生产有Fe2W金属间化合物。
[0031](5)热处理
将钨合金烧结坯转入热处理炉中，在氩气保护下进行热处理，并控制氩气流量为1.5-3.5m3/h;如图1所示，热处理为反复多次进行的高温热处理过程，每一周期的高温热处理包括如下两个阶段：
第一阶段为沉淀阶段，钨合金在热处理炉内，控制温度为750-850℃，保温处理时间为2-4h;
第二阶段为溶解阶段，在第一阶段的温度基础上，进一步升温至1280-1380℃，保温处理时间为3-5h;
每一周期的高温热处理结束后，继续进行下一周期的高温热处理，循环2-6次，最后一次高温热处理结束后，进行水淬，使其快速冷却至室温，得到热处理态钨合金。
[0032]采用本发明所限定的镍铁质量比含量，在热处理的第一阶段中，烧结过程中所形成的金属间化合物Fe2W和过饱和钨晶粒在粘接相中沉淀析出;在第二阶段中，高温可使不稳定的金属间化合物Fe2W脆性相不断溶解，同时使沉淀析出的纳米级细钨晶粒保留分布在粘接相中;在反复多次的循环热处理过程中，金属间化合物Fe2W脆性相不断析出和溶解，纳米级细钨晶粒沉淀析出的总量也不短增加，可占整个粘接相体积的2-15%，最后在水淬快速冷却中，阻止已溶解在粘接相中的Fe2W重新析出，最终得到的钨合金材料的组织中均匀分布有大小约为10~800nm的极细W晶粒，对粘接相有显著的强化作用，以满足高密度、高强度、高韧性的性能需求。
[0033](6)旋锻
将热处理态钨合金通过四锤头径向旋锻机进行旋锻处理，预热温度为450-650℃，保温处理30-60min，旋锻变形量为20-50%，可到具有高强度高韧性高性能的钨合金材料。
[0034]通过热处理后的旋锻处理，可保证钨合金材料的均匀塑性变形，避免钨合金材料出现裂纹、相变等缺陷，使高强度高韧性钨合金抗拉强度提升的同时，还具有优异的冲击韧性。
[0035]本发明采用上述原料并通过上述方法制备得到的钨合金材料，具有优良的力学性能，抗拉强度≥1300MPa，冲击韧性≥100J/cm2。
[0036]实施例1
步骤一：配料
按质量百分比计的各组分粉末为：90%W、3.4%Ni、6.6%Fe，Ni:Fe(质量比)=0.5:1进行称重;
步骤二：球磨
按上述质量百分比的粉末装入球磨机中，球磨采用直径Φ10mm钨合金球，球料质量比采用1:1，球磨时间20h，球磨机转数50r/min，采用氩气作为保护气体，获得钨合金球磨混合粉末;
步骤三：压制成型
将混合均匀的球磨混合粉末装入模具，采用冷等静压机按照压制压力150MPa，保压时间20s，压制成半成品压坯;
步骤四：烧结
将钨合金半成品压坯放进铺垫有
铝氧粉的钼舟内，然后用铝氧粉覆盖好压坯，将料舟推进高温钼丝烧结炉中进行烧结，烧结温度为1480℃，烧结保温时间为80min，氢气流量为1.5m3/h，制得钨合金烧结坯;
步骤五：热处理
将制得的钨合金烧结坯置于高温热处理炉内进行两阶段热处理，第一阶段保温温度为750℃，保温时间为2h，第二阶段保温温度为1280℃，保温时间为3h，氩气流量为1.5m3/h，循环次数2次，最后一次热处理周期完成保温后进行水淬，快速冷却至室温，得到热处理态钨合金;
步骤六：旋锻
将热处理后的钨合金棒材通过四锤头径向旋锻机进行旋锻，预热温度450℃，保温时间30min，旋锻变形量50%，得到高性能钨合金材料。
[0037]通过SEM测试观察，如图2所示，所述高性能钨合金材料的金相组织为粘接相中分布有微米级近球形W晶粒和10-800nm尺寸细W晶粒沉淀物。
[0038]经测试，所述高性能钨合金材料的密度为17.0g/cm3，抗拉强度为1700MPa，冲击韧性为200J/cm2。
[0039]实施例2
步骤一：配料
按质量百分比计的各组分粉末为：93%W、3.5%Ni、3.5%Fe，Ni:Fe(质量比)=1:1进行称重;
步骤二：球磨
按上述质量百分比的粉末装入球磨机中，球磨采用直径Φ10mm钨合金球，球料质量比采用1.5:1，球磨时间22h，球磨机转数65r/min，采用氩气作为保护气体，获得钨合金球磨混合粉末;
步骤三：压制成型
将混合均匀的球磨混合粉末装入模具，采用冷等静压机按照压制压力185MPa，保压时间25s，压制成半成品压坯;
步骤四：烧结
将钨合金半成品压坯放进铺垫有铝氧粉的钼舟内，然后用铝氧粉覆盖好压坯，将料舟推进高温钼丝烧结炉中进行烧结，烧结温度为1510℃，烧结保温时间为60min，氢气流量为2.5m3/h，制得钨合金烧结坯;
步骤五：热处理
将制得的钨合金烧结坯置于高温热处理炉内进行两阶段热处理，第一阶段保温温度为800℃，保温时间为3h，第二阶段保温温度为1330℃，保温时间为4h，氩气流量为2.5m3/h，循环次数4次，最后一次热处理周期完成保温后进行水淬，快速冷却至室温，得到热处理态钨合金;
步骤六：旋锻
将热处理后的钨合金棒材通过四锤头径向旋锻机进行旋锻，预热温度550℃，保温时间45min，旋锻变形量35%，得到高性能钨合金材料。
[0040]通过SEM测试观察，所述高性能钨合金材料的金相组织为粘接相中分布有微米级近球形W晶粒和10-800nm尺寸细W晶粒沉淀物。
[0041]经测试，所述高性能钨合金材料的密度为17.6g/cm3，抗拉强度为1500MPa，冲击韧性为150J/cm2。
[0042]实施例3
步骤一：配料
按质量百分比计的各组分粉末为：97%W、1.8%Ni、1.2%Fe，Ni:Fe(质量比)=1.5:1进行称重;
步骤二：球磨
按上述质量百分比的粉末装入球磨机中，球磨采用直径Φ10mm钨合金球，球料质量比采用2:1，球磨时间24h，球磨机转数80r/min，采用氩气作为保护气体，获得钨合金球磨混合粉末;
步骤三：压制成型
将混合均匀的球磨混合粉末装入模具，采用冷等静压机按照压制压力220MPa，保压时间30s，压制成半成品压坯;
步骤四：烧结
将钨合金半成品压坯放进铺垫有铝氧粉的钼舟内，然后用铝氧粉覆盖好压坯，将钼舟推进高温钼丝烧结炉中进行烧结，烧结温度为1540℃，烧结保温时间为80min，氢气流量为3.5m3/h，制得钨合金烧结坯;
步骤五：热处理
将制得的钨合金烧结坯置于高温热处理炉内进行两阶段热处理，第一阶段保温温度为850℃，保温时间为4h，第二阶段保温温度为1380℃，保温时间为5h，氩气流量为3.5m3/h，循环次数6次，最后一次热处理周期完成保温后进行水淬，快速冷却至室温，得到热处理态钨合金;
步骤六：旋锻
将热处理后的钨合金棒材通过四锤头径向旋锻机进行旋锻，预热温度650℃，保温时间60min，旋锻变形量20%，得到高性能钨合金材料。
[0043]通过SEM测试观察，所述高性能钨合金材料的金相组织为粘接相中分布有微米级近球形W晶粒和10-800nm尺寸细W晶粒沉淀物。
[0044]经测试，所述高性能钨合金材料的密度为18.5g/cm3，抗拉强度为1300MPa，冲击韧性为100J/cm2。
[0045]对比例1
步骤一：配料
按质量百分比计的各组分粉末为：90%W、7.0%Ni、3.0%Fe，Ni:Fe(质量比)=2.3:1进行称重;
其余步骤二至步骤六同实施例1，得到一种钨合金材料。
[0046]通过SEM测试观察，照片如图3所示，所述钨合金材料的金相组织为粘接相中只分布有微米级近球形W晶粒，没有细W晶粒沉淀物。
[0047]经测试，所述对比例1钨合金材料的密度为17.0g/cm3，抗拉强度为1520MPa，冲击韧性为45J/cm2。
[0048]由对比例1与实施例1对比可见，在球磨、烧结、热处理及旋锻等工艺步骤相同的情况下，当合金成分中Ni:Fe(质量比)大于1.5:1时，合金的组织为粘接相中只分布有微米级近球形钨晶粒，没有细钨晶粒沉淀物，不能产生强化作用，导致合金的强度和冲击韧性与实施例1相比显著降低。
[0049]对比例2
步骤一：配料
按质量百分比计的各组分粉末为：90%W、2.3%Ni、7.7%Fe，Ni:Fe(质量比)=0.3:1进行称重;
其余步骤二至步骤六同实施例1，得到一种钨合金材料。
[0050]通过SEM测试观察，所述钨合金材料的金相组织为粘接相中分布有微米级近球形W晶粒和10-800nm尺寸细W晶粒沉淀物。
[0051]经测试，所述对比例2钨合金材料的密度为16.4g/cm3，抗拉强度为1470MPa，冲击韧性为25J/cm2。
[0052]由对比例2与实施例1对比可见，在球磨、烧结、热处理及旋锻等工艺相同的情况下，当合金成分中Ni:Fe(质量比)小于0.5:1时，由于Ni含量降低，Fe含量升高，W在粘接相中的固溶度下降，润湿性降低，导致合金的烧结致密性下降，合金不容易致密，组织存在大量孔洞，使密度下降，导致合金抗拉强度和冲击韧性也下降，尽管合金的组织分布有细钨晶粒沉淀物，也不能进一步提升合金的抗拉强度和冲击韧性。
[0053]对比例3
步骤一至步骤四同实施例1;
步骤五：热处理
将制得的钨合金烧结坯置于高温热处理炉内进行业内通用的常规一阶段热处理，保温温度为1200℃，保温时间为10h，氩气流量为1.5m3/h，完成保温后进行水淬，快速冷却至室温，得到热处理态钨合金;
步骤六同实施例1，得到一种钨合金材料。
[0054]通过SEM测试观察，所述钨合金材料的金相组织为粘接相中只分布有微米级近球形钨晶粒，没有细钨晶粒沉淀物。
[0055]经测试，所述对比例3钨合金材料的密度为17.0g/cm3，抗拉强度为1560MPa，冲击韧性为32J/cm2。
[0056]由对比例3与实施例1对比可见，在配料、压制、球磨、烧结及旋锻等工艺过程相同的情况下，热处理工艺过程采用常规热处理工艺，没有采用本发明提出的特殊热处理过程，使合金组织没有沉淀-溶解过程，最终合金组织为粘接相中只分布有微米级近球形钨晶粒，没有细钨晶粒沉淀物，不能产生强化作用，无法显著提升合金的强度和冲击韧性。
[0057]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(3)
声明：
“高密度钨合金及其制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：成都长城钨钼新材料有限责任公司
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