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合金工件的磨损在很大程度上受其表面的接触应力或冲击应力的影响。在应力作用下表面磨损随位错流动和接触表面的互相作用特征而定。对于钴铬钨合金来说,这种特征与基体具有较低的层错能及基体组织在应力作用或温度影响下由面心立方转变为六方密排晶体结构有关,具有六方密排晶体结构的金属材料,耐磨性是较优的。
此外,合金的第二相如碳化物的含量、形态和分布对耐磨性也有影响。由于铬、钨和钼的合金碳化物分布于富钴的基体中以及部分铬、钨和钼原子固溶于基体,使合金得到强化,从而改善耐磨性。在铸造钴铬钨合金中,碳化物颗粒尺寸与冷却速度有关,冷却快则碳化物颗粒比较细。砂型铸造时合金的硬度较低,碳化物颗粒也较粗大,这种状态下,合金的磨料磨损耐磨性明显优于石墨型铸造,而粘着磨损耐磨性两者没有明显差异,说明粗大的碳化物有利于改善抗磨料磨损能力。
中国在20世纪50年代已能生产钨丝材。60年代对钨的熔炼、粉末冶金和加工工艺开展了研究,现已能生产板材、片材、箔材、棒材、管材、丝材和其他异型件。钨材使用温度高,单纯采用固溶强化方法对提高钨的高温强度效果不大。但在固溶强化的基础上再进行弥散强化,可大大提高高温强度,以ThO2和沉淀的HfC弥散质点的强化效果最好。
在1900℃左右W-Hf-C系和W-ThO2系合金都有着高的高温强度和蠕变强度。在再结晶温度以下使用的钨合金,采取温加工硬化的方法,使其产生应变强化,是有效的强化途径。如细钨丝具有很高的抗拉强度,总加工变形率为99.999%、直径为0.015毫米的细钨丝,室温下抗拉强度可达438公斤力/毫米2。
钨合金具有熔点高、密度高、强度大、低热膨胀系数、抗腐蚀性和良好的机械加工等综合性能,在航空航天、军事装备、电子、化工等许多领域得以广泛应用,用于切削、焊接和喷涂方面的碳化物,如碳化钨。用于电子工业中大量的灯丝和电子管有阴极,高温电阻炉的加热元件,如耐震钨丝、复合稀土钨电极等等。用于高温领域,如军事上制作的穿甲弹、钨子弹、药型罩等。
为了提高钨合金材料塑性、降低其塑-脆转变温度进一步改善其高温热强性能一直是钨合金领域内一个持久的研究热点。因此,钨合金研究与开发的主要内容是材料的塑-脆转变行为、高温强度特性、焊接和复合化、制取工艺的最佳化,也就是说细化、强韧化和复合化已被提到日程上来。