机械球磨热压烧结mo50cu合金的组织性能.pdf免费

418 2009全国粉末冶金学术会议 王欣胡连喜①王珩王尔德 (哈尔滨工业大学材料学院，哈尔滨150001) 摘要采用机械球磨一真空热压固相烧结工艺制备了Mo一50％Cu合金，研究了机械球磨Mo／Cu复合粉末的组 织形貌及热压烧结Mo一50％Cu合金的组织与物理、力学性能。结果表明：热压固相烧结工艺，是制备高致密、高Cu 的尺寸并使其分布均匀化；本研究获得的Mo一50wt．％Cu合金，Mo相细小、均匀弥散分布于cu基体中，既没有形成 对导电性有较大负面影响的网络结构，又能充分发挥Mo相的弥散增强作用，因此，具有优异的物理与力学综合性能。 关键词机械球磨；热压烧结；Mo—Cu合金；组织性能 Mo—Cu合金是由具有高熔点、低膨胀系数的Mo和具有高导电率、导热率的Cu按一定配比制成 的假合金，Mo与Cu互不相溶的特性使这类合金呈现出两元素物理特性的特定组合，即具有高的导热 系数与电导率、低的热膨胀系数以及良好的耐热性能。因此，Mo—Cu合金在电触头材料、热沉材料、 J。 电子封装材料和航天高温材料等领域，应用前景广阔¨q 由于Mo与Cu互不相溶，粉末冶金是制备Mo—Cu合金材料与制品的主要工艺途径。目前，较为 法∞，8’121等。但是，这些方法有一个共同的不足，就是它们只适合于制备Mo含量高(如：咖(Mo)≥ 50％)的Mo—Cu合金材料。因此，为适应用户市场对产品性能多样化与降低成本的的需求，拓宽Mo 的制备工艺方法，具有重大实际意义。为此，本文作者采用机械球磨一真空热压固相烧结工艺制备了 具有高cu含量的Mo一50％Cu合金材料，研究了该材料的组织与物理力学性能。 1试验方法 得Mo一50％Cu复合粉末。球磨机型号为QM一1SP4行星式球磨机。机械球磨完成后，进行冷压制坯。 nlln×40 在1000MPa下，将复合粉末压制成630mm的圆柱体冷压坯，然后，在真空热压烧结炉中进行 真空热压固相烧结，获得高致密Mo一50％Cu合金块体材料。热压烧结参数选择：真空度l×10～Pa， h。 热压烧结温度1050℃，压力80MPa，烧结时间1．5 金材料的组织特征。热压烧结Mo一50％Cu合金的主要物理与力学性能，分别采用下述方法测定：采 DIL 402C型热膨 用阿基米德排水法测定相对密度；采用四探针法测定其室温电导率；采用NETZSCH 胀仪，测定20—400。C温度范围内的线膨胀系数；采用单向压缩实验测定其的力学性能，实验设备为 Gleeble一1500D热模拟实验机，压缩实样尺寸为枷mm×9am，试验温度分别为：20。C、200℃、 400℃、600℃、800℃，应变速率为1．67×10～8～。 ①本文联系人，博士，教授，博士生导师。 通信地址：哈尔滨工业大学435信箱；电话：0451E—mail：huh@hit．edu．∞ Ⅱ、难熔金属及台金 2试验结果与分析 2．1机械球磨Mo—Cu粉末形貌与组织 图l为原始Mo、Cu兀袭粉柬以及经不问时间球厝Me50％Cu复台粉的形貌。由图中(a)、(b) 可见，原始Mo、cu粉末具有类枝晶状生长的形貌特点，粉末颗粒平均尺寸为20ttm左右，每个粉末颗 粒似乎是由众多小颗粒聚集合并生长而成。在机械球磨过程中，由于磨球的冷嫩锻与碾轧作用，使原 始枝晶状Mo、cu粉末发生严重塑性变形、断裂及冷焊，因而不仅实现了cu组元和Mo组元粉末的复 合化．而且机械球磨Mo—cu复合粉具有较小的颗粒尺寸并被碾压成扁平状的形状特点(圈l(c))。 井且，随球磨时间的增加，Mo—cu复合粉末颗粒的扁平度增大(图1(d))。但是，当球磨时间达6h 后，Mo—cu粉末的形貌尺寸基本稳定，不再有太大的变化(图1(e))。凼此，本研究选用机械球磨时 间3h的Mo—Cu复合粉未来制备Mo一50％Cu合金块休材料。 图2为经过6h机械球磨Mo 衍射峰的20值