1 Bộ Giáo dục Và Đào Tạo Trường đại học bách khoa hà nội Bùi doÃn đồng nghiên cứu ảnh hưởng thành phần chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc tính chất hệ hợp kim w-fe-ni-co chế tạo phương pháp thiêu kết áp lực Luận án tiến sĩ kỹ thuật Hà NộI - 2005 Bộ Giáo dục Và Đào Tạo Trường đại học bách khoa hà nội ********* bùi doÃn đồng nghiê cứu ảnh hưởng thành phần chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc tính chất hệ hợp kim w-nife-co chế tạo phương pháp thiêu kết áp lực Chuyên ngành: Kim loại học gia công nhiệt kim loại Mà số: 2.09.01 Luận án tiến sÜ kü thuËt Ngêi híng dÉn khoa häc: GS TS Đỗ Minh Nghiệp TS Trần Sỹ Kháng Hà nội - 2005 Lời cảm ơn Tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ Giáo dục Đào tạo, Ban Giám hiệu Trường đại học Bách khoa Hà nội, Trung tâm Đào tạo Bồi dưỡng sau đại học, Khoa Khoa học công nghệ vật liệu, Bộ môn Vật liệu học- Xử lý nhiệt bề mặt đà tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình nghiên cứu thực luận án Tôi xin gửi đến Giáo sư Tiến sĩ Đỗ Minh Nghiệp, Phó giáo sư Tiến sỹ Trần Sỹ Kháng lời cảm ơn chân thành sâu sắc hướng dẫn tận tình có hiệu để thực tốt công trình khoa học Tôi xin cảm ơn Trung tâm Công nghệ - Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng, nơi công tác, đà có nhiều hỗ trợ thiết thực, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Tôi xin cám ơn đồng nghiệp, đặc biệt cán phòng Đo lường, phòng Vật liệu đặc chủng - Trung tâm Công nghệ, Trung tâm khoa học Vật liệu- Đại học Quốc gia Hà Nội, đà cộng tác giúp đỡ trình làm thực nghiệm Hà nội tháng năm 2006 Tác giả Bùi DoÃn Đồng Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Bùi DoÃn Đồng ký hiệu chữ viết tắt T: nhiệt độ bách phân [oC] Ttk: nhiệt độ thiêu kết [oC] Tnc nhiệt độ nóng chảy [oC] t: thời gian [h, s] h: giê s: gi©y ttk : thêi gian thiêu kết P: áp suất MPa m: khối lượng g ρ: tû träng g/cm2 LKB: lun kim bét HKN: hỵp kim nặng HKTG: hợp kim trung gian NTHK: nguyên tố hợp kim WHA: hợp kim nặng sở vonfram (tungsten heavy alloy) DU: uraniom nghÌo (deplete uraniom) SEM: hiĨn vi điện tử quét (scaning electron microscopy) EDS: phổ phân tán theo lượng (energy dispersive spectroscopy) lptm, A1: lập phương tâm mặt lptk, A2: lập phương tâm khối Lời cam đoan Mục lục Ký hiệu chữ viết tắt Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Chương Tổng quan hợp kim nặng 16 1.1 Hỵp kim nặng phát triển 1.1.1 Kh¸i niƯm vỊ HKN 1.1.2 øng dơng cđa HKN 1.1.3 Lịch sử phát triển HKN 1.2 C«ng nghƯ chÕ t¹o HKN 1.2.1 Phương pháp thấm kim loại cho vonfram xốp .8 1.2.2 Phương pháp chế tạo tõ bét hỵp kim 1.2.3 Phương pháp luyện kim bột .10 1.2.3.1 Các phương pháp tạo bột .10 1.2.3.2 NghiỊn trén ®ång ®Ịu hoá thành phần 12 1.2.3.3.Các phương pháp tạo hình 13 1.2.3.4 Thiªu kÕt .16 1.2.4 C«ng nghƯ Ðp nãng 18 1.3 Sự hình thành tỉ chøc vµ cÊu tróc cđa HKN 20 1.3.1 Vật lý trình thiêu kết pha lỏng bán lỏng 20 1.3.1.1 Trong c«ng nghƯ LKB trun thèng 20 1.3.1 Trong c«ng nghƯ Ðp nãng 25 1.3.2 Tỉ chøc tÕ vi cđa HKN .26 1.3.2.1 HƯ ba nguyªn W-Ni-Fe 26 1.3.2.2 HƯ nguyªn W-Ni-Fe-Co 29 1.4 TÝnh chÊt cña hkn yếu tố ảnh hưởng 32 1.4.1 TÝnh chÊt vËt lý 32 1.4.2 TÝnh chÊt c¬ häc 34 1.4.2.1 Tính đàn hồi khả giảm chấn HKN 34 1.4.2.2 Độ bền độ dỴo cđa HKN 35 1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất HKN 35 1.4.3.1 ảnh hưởng thành phần hợp kim 36 1.4.3 §Ỉc trng cđa bét Ðp 38 1.4.3.3 Các yếu tố công nghệ 39 1.4.3.4 Xö lý nhiƯt sau thiªu kÕt 40 1.5 Quá trình biến dạng chế phá hủ hkn 41 1.5.1 Tỉ chøc tính chất sau biến dạng 41 1.5.1.1 Đặc điểm trình biến dạng 41 1.5.1 Tỉ chøc vµ tÝnh chÊt sau biÕn d¹ng .43 1.5.2 Những biến đổi sau hồi phục kết tinh lại 44 1.5.3 Cơ chế phá huỷ HKN 46 1.6 Hợp kim nặng làm lõi xuyên 50 1.6.1 Yêu cầu lâi xuyªn 50 1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính lõi xuyên 52 1.7 Tình hình nghiên cứu HKN ë ViÖt Nam 54 Chương Phương pháp thực nghiệm 70 2.1 Lựa chọn thành phần HKN 70 2.2 Thiết bị chế tạo mẫu 71 2.2.1 Nhãm thiÕt bÞ t¹o bét 71 2.2.2 Nhãm thiÕt bÞ Ðp nãng 72 2.3 Phương pháp xác định cơ-lý tính 73 2.3.1 Tû träng 73 2.3.2 §é cøng 74 3.3.3 Giíi h¹n bỊn nÐn 75 2.3.4 §é h¹t 76 2.4 Phương pháp đặc trưng hợp kim 76 2.4.1 VÒ chương trình Thermo-Calc 77 2.4.2 Phương pháp đặc trưng hợp kim 78 Chương ảnh hưởng thành phần đến cấu trúc tính chất 80 3.1 Hợp Kim Nặng chế tạo từ bột nguyên tố 80 3.1.1 Chế tạo bột thành phần hợp kim 80 3.1.2 Chất lượng bột hoàn nguyên 81 3.1.3 Sù ®ång hoá thành phần sau nghiền trộn 84 3.1.4 Thiêu kết áp lực 88 3.2 CÊu trúc tính chất hợp kim 77 3.2.1 Kết dự báo thành phÇn pha 77 3.2.2 Tổ chức thành phần pha hợp kim 81 3.2.3 Phân bố nguyên tố thành phần vùng nền, biên .90 3.2.4 Tính chÊt c¬ lý 96 3.2.5 ảnh hưởng độ hạt 103 Chương ảnh hëng cđa xư lý nhiƯt .105 4.1 Mục đích nội dung nghiên cứu 105 4.2 Nghiªn cøu pha nÒn 106 4.2.1 NÊu lun hỵp kim nỊn (HKTG) .106 4.2.2 Xư lý nhiƯt HKTG 106 4.2.3 Tæ chøc vµ tÝnh chÊt HKTG .107 4.3 Xử lý nhiệt hợp kim nặng .115 4.3.1 ChÕ t¹o vµ xư lý nhiƯt HKN .115 4.3.2 Tỉ chøc vµ tÝnh chÊt HKN sau xư lý nhiƯt .116 KÕt ln .126 Tài liệu tham khảo .127 Danh môc công trình đà công bố 133 Phô lôc 10 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 ... 20 % Fe 12 16 Ni, % (Ni, Fe )W+ NiW2 W+ 20 %Ni α + µ + (Fe ,Ni )W µ + NiW2 Fe, % α + (Fe ,Ni )W 16 µ + (Fe ,Ni )W + NiW2 α + µ + (Fe ,Ni )W α+µ α +µ + NiW2 16 µ + NiW2 12 α+µ+ (Fe ,Ni )W+ NiW2 α + µ + (Fe ,Ni )W +... dục Và Đào Tạo Trường đại học bách khoa hà nội ********* bùi doÃn đồng nghiê cứu ảnh hưởng thành phần chế độ xử lý nhiệt đến cấu trúc tính chất hệ hợp kim w- nife -co chế tạo phương pháp thiêu kết. .. à[ (Co, Fe) 7W6 ] dung dịch rắn Fe hợp chất Co 7W6 NiW2 Độ hoà tan Fe Co hợp chất NiW2, chí Ni pha µ ë 800 oC vµ 575 oC không vượt 0,5 % [51] W + 20 % Cu 12 α+µ+ (Fe ,Ni )W+ NiW2 12 16 α + (Ni, Fe )W+ NiW2 W+