WC-Al2O3-Cu復合材料制備與熱變形行為的研究.pdf

1、電阻焊廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的很多領域當中,其電極的服役條件是典型的熱-力耦合作用,因此需要電阻焊電極材料要具有良好的高溫性能、強度高、導熱導電性能好、軟化溫度高等特點。本研究采用粉末冶金的方法來制備 WC-Al2O3/Cu復合材料。主要的工藝過程有:(1)配置設定比例的混合粉末,并進行低能混粉;(2)經過高能球磨工藝制備復合粉,并研究球磨時間的變化對復合粉組織性能產生的影響;(3)對復合粉進行常溫壓制和真空燒結工藝,制備出具有一定致密度的

2、WC-Al2O3/Cu復合材料;(4)對燒結態(tài)的WC-Al2O3/Cu復合材料進行塑性變形致密工藝,包括熱擠壓和軋制工藝。對不同球磨時間后得到的復合粉及其壓制坯進行的分析測試表明,球磨時間對復合粉的組織性能有著很重要的影響。
　　研究了5wt％WC-2wt%Al2O3/Cu復合材料和10wt%WC-2wt%Al2O3/Cu復合材料的力學性能、熱學性能、導電性能和軟化溫度等。對兩種成分的WC-Al2O3/Cu復合材料進行拉伸試驗和硬

3、度測試得出,抗拉強度分別為234.25MPa和244.54MPa,硬度分別為147.5HB和150.5HB;進行的熱學性能測試得出,兩種成分的復合材料的熱膨脹系數(shù)分別為10.14×10-6/K和9.87×10-6/K,導熱系數(shù)分別為338.250Wm-1K-1和321.163 Wm-1K-1;兩種成分的WC-Al2O3/Cu復合材料的導電率測試的結果分別為85.28%IACS和77.41%IACS,另外兩種成分的復合材料的軟化溫度均高于

4、900℃。將擠壓態(tài)兩種復合材料的主要性能與國家標準中要求的電阻焊電極材料的性能做了對比,發(fā)現(xiàn)所制備的WC-Al2O3/Cu復合材料的性能均高于國家標準,因此,這種材料很有可能成為一種新型的電阻焊電極材料。
　　對10wt%WC-2wt%Al2O3/Cu復合材料進行了熱壓縮試驗,研究了材料在熱塑性變形過程中的流變行為,分析流變應力和變形溫度、應變速率的關系,然后根據(jù)動態(tài)材料模型(DMM),繪制分析了WC-Al2O3/Cu復合材料在一