高膨胀钨合金 本发明涉及一种高膨胀钨合金技术。
高膨胀钨基合金主要用于导航陀螺系统。目前所用的材料为钨重合金。这种钨重合金的组分为钨、铜、镍，其中钨的含量为90～97％，余为镍和铜。这种组分的合金的膨胀系数一般在5～7×10-6/℃，比与之相配的外围材料的膨胀系数(一般在13～17×10-6/℃)小得多。而膨胀系数的这种差别对整个部件装配的精密度将产生不利的影响，尤其是在空间与地面间的环境温差较大时，其影响就更为显著。
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种与外围材料的膨胀系数更为接近的具有高膨胀系数特性的钨合金。
本发明的高膨胀钨合金，其组分包括钨、铜、镍，所述的组分中还具有一强化元素，所述的钨、铜、镍及强化元素之间的重量百分比为：钨∶铜∶镍∶强化元素＝50～70％∶20～45％∶1～5％∶0.1～2％。
本高膨胀钨合金调整了成份配方，将钨的含量从原数的90～97％降至70％以下，将具有高膨胀系数的铜地含量提高到20～45％，且配合加入一强化元素与镍作用形成金属间化合物而使镍从粘结相中脱溶出来，减弱粘结相与钨相间的相互作用，从而消除镍对膨胀系数的不利影响，且提高本合金的强度。由于具有高膨胀系数的铜的大量增加，从而使本发明的钨合金的膨胀系数大大提高。测试结果表明，利用普通粉末冶金工艺生产的本发明的高膨胀钨合金，其线膨胀系数可达到10～12×10-6/℃。在用于陀螺仪制造时，可以与相关材料实现良好匹配而大大提高陀螺仪的精度。
采用氢气溶渗工艺和真空溶渗工艺也可制得其膨胀系数达10×10-6/℃的高膨胀钨合金。因为膨胀系数是由元素的本质特征决定的，对合金组织结构不敏感，所以制备工艺对膨胀系数的影响不大。
所述的强化元素可以选用硅。
所述的强化元素还可以选用铝。
加入硅和铝都是依靠形成镍硅或镍铝金属间化合物而使镍从粘结相中脱溶出来，使合金膨胀性向假合金靠近。从结果来看，加硅的效果更好。
本发明的优点是大大提高了钨合金的膨胀系数和密度的均匀性，实现了与相关材料的良好匹配，从而可使含有钨合金成份的如陀螺仪之类的产品的性能大大提高，且成材率也明显提高。
下表给出了本发明的实施例。 实施例1 实施例2 实施例3备注 钨 500 700 650FW-1钨粉2～4um 铜 440 270 320还原铜粉-300目 镍 50 25 15还原镍粉-300目 硅 10 5硅粉-200目 铝 15铝粉-200目密 度 11.5g/cm3 13.5g/cm3 13g/cm3线膨胀系数 12.2×10-6/℃ 11.2×10-6/℃ 10×10-6/℃
其工艺流程为：
1，将上述粉末装入球磨筒中磨24～72小时；
2，将磨好的料过300目筛，然后掺入1～2％石蜡或1％聚乙烯醇，于80～100℃温度下干燥2～4小时；
3，掺好成型剂的料接需要的重量称取，装入钢模中，于液压机上用1～3吨/cm2的压力压制成型；
4，成型后的毛坯于100℃～150℃干燥2～4小时；
5，干燥后的毛坯装入舟皿内，复以氧化铝粉，在氢气保护下于1300℃～1400℃温度下烧结1小时；
6，烧结体在5×10-2乇以下的气压下于850℃～1100℃温度下加热1～2小时，然后水淬冷却；
7，水淬后再于400℃～700℃温度下保温2～4小时即得本高膨胀钨合金产品。