高性能粉末冶金钨钼材料的研究现状与发展趋势

高性能粉末冶金钨钼材料的研究现状与发展趋势

范景莲刘涛成会朝龚星韩勇

（中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙，４１００８３）

一、钨、钼材料的性能与应用

难熔金属钨、钼及其合金材料具有高密度、高强度、高熔点、高的高温强度和高温硬度、热膨胀系数小以及化学性能稳定、抗腐蚀性强、机械加工性好等优良的力学性能和其它物川！性能，在武器装备、航空航天、原子能领域等国防工业领域和微电子信息、电ｚ（ｒ程、机械加工等尖端技术领域作为关键材料或零部件具有不可替代的作用，且Ｊ，ｊ！用越来越广泛，在国民经济中占有十分重要的地位。

１．１在武器装备、航空航天和原子能工业的应用

Ｗ－Ｎｉ．Ｆｅ合金ｊ｝自．密度高、强度高、塑性好等优异性能而在武器战斗部中有着重要应用，并越来越发挥着重大作用。第二次世界大战之后钨材料被广泛用作穿甲战斗部毁伤材料替代具有放射性污染的贫铀合金，到上世纪８０年代，世界一些主要国家分别在十几种坦克和几十种火炮上装备了钨合金穿甲弹，火炮口径从６０ｍｍ到１２５ｍｍ，弹芯重量最大可达４Ｋｇ，目前钨材料已成为世界各国穿甲战斗部的主流材料，国外许多大ＶＩ径的第三代穿甲弹弹芯（如１０５ｍｍＭ７３５式、Ｍ７７４式和ＸＭ８３３式等）都使用钨合金材料。Ｗ－Ｃｕ合金由于ｗ的高密度及高音速特性、良好的粘流特性和铜的出色动态变形性能而用作破甲药形罩具有很好的发展前景，与传统的单金属药形罩相比，钨铜合金药形罩材料其能量转换与吸收机制更合理，化学能的利用率更充分，破甲性能更优越，越来越受到人们的重视，美国、法国、以色列等国对Ｗ－Ｃｕ材料药形罩进行了大量的研究和开发，研究表明Ｗ－Ｃｕ药形罩其破甲威力比紫铜药形罩可提高１５—３０％，美国某导弹己开始使用Ｗ－Ｃｕ材料药形罩。同时，钨具有极高的密度和高的弹性模量，在导弹、卫星、飞机、潜艇中，钨及其合金还用来制作导航仪的陀螺仪转子和平衡配重部件。

钨、钼材料的高熔点、优异的高温强度以及良好的抗热冲击和热疲劳性能等性能使其在航空航天领域中被广泛用作高温结构部件，如，钨（钼）铜材料在高温下具有发汗自冷却功能常用作火箭导弹上的喷管、喉衬及燃气舵等部件，钼合金还用于制造在高温高压下工作的火箭装置和飞机零件，如采用ＴＺＭ和Ｍｏ．Ｔｉ合金制作火箭鼻锥、翼面、发动机喷管、飞行器前缘、方向舵、隔热屏、蜂窝结构及各