Zr質(zhì)量分數(shù)對Cu-W合金的組織及力學性能的影響

摘""""" 要：利用粉末冶金法制備Cu-W-Zr_x（x=0，10%，15%，20%）合金，探究Zr元素的添加及其不同質(zhì)量分數(shù)對合金的微觀組織、力學性能的影響規(guī)律。實驗結(jié)果表明：隨著Zr質(zhì)量分數(shù)的增加，Cu-W的固溶程度有所增加且Cu-W-Zr_x合金的致密性有所提高；合金的硬度和耐磨性隨著Zr質(zhì)量分數(shù)的增加而增加，且在20%時合金的平均硬度和耐磨性能均達到最大，但當Zr質(zhì)量分數(shù)為20%時，實驗數(shù)據(jù)顯示合金的成分不均勻。隨后通過對合金的分離式霍普金森壓桿實驗表明，合金的動態(tài)屈服強度隨著合金所受的應(yīng)變率的增加而增加，Cu-W-Zr₁₅時應(yīng)變率達到最大且在高應(yīng)變率的加載條件下，試樣未斷裂，表現(xiàn)出良好的韌性。

關(guān)" 鍵" 詞：粉末冶金；微觀組織；力學性能；最佳含量

中圖分類號：TG113.2""""" 文獻標志碼：Anbsp;""" 文章編號：1004-0935（2024）11-1685-04

金屬W具有較高的熔點，高達3 400 ℃、較高的密度高達19.3 g·cm^-3，良好的聲速和低的熱膨脹系數(shù)以及高的強度^[1]；而Cu的熔點為1 083 ℃，具有較低的密度為8.9 g·cm^-3，較高的聲速且塑性良好，有一定的強度的同時還具備優(yōu)異的延展性^[2]。而W-Cu復合材料兼具兩種金屬的優(yōu)點，在聚能裝藥戰(zhàn)斗部等高性能戰(zhàn)斗部上具有良好的應(yīng)用前景^[3]。而隨著裝甲武器的迅猛發(fā)展，單一的Cu-W合金已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有的裝備需求，而Zr作為含能材料，可以利用本身的化學能進而對目標進行二次毀傷進而提高戰(zhàn)斗部的毀傷效果^[5]。據(jù)此，本研究采用粉末冶金法制備Cu-W-Zr_x合金，探究Zr元素的不同質(zhì)量分數(shù)對合金微觀組織和各項性能的影響。

1" 實驗部分

1.1" 樣品制備

通過粉末冶金法制備樣品合金，實驗中的原材料采用Cu、W、Zr原始金屬粉末。……