Effect of mechanical activation of tungsten powder on the structure and properties of the sintered Sn-Cu-Co-W material

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 1 2022 51 MATERIAL SCIENCE Рис. 2. Распределение частиц вольфрама по размерам после механоактивации Fig. 2. Size distribution of tungsten particles after mechanical activation Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Минимальные размеры (нм) частиц вольфрама W16,5 в зависимости от режима механоактивации Minimum size (nm) of tungsten W16,5 particles depending on mechanical activation mode Частота вращения водила, об/мин / Rotation speed, rpm Длительность механоактивации, мин / Duration of mechanical activation, min 5 15 60 120 400 160 132 90 83 800 137 116 25 25 1000 128 85 90 102 мера частиц. По-видимому, это объясняется наклепом частиц. Увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробежных сил и кинетической энергии мелющих тел. В результате перечисленные выше процессы измельчения интенсифицируются, в том числе усиливается агрегация, приводящая к увеличению размеров частиц. В связи с этим увеличение частоты вращения водила от 800 до 1000 об/мин не дает положительного эффекта. Влияние механоактивации вольфрама на структуру спеченных материалов Sn-Cu-Co-W На рис. 3 представлена микроструктура спеченных материалов с вольфрамом, не подвергавшимся механоактивации, и с механоактивированным вольфрамом. Фазовый состав материалов с неактивированным вольфрамом и механизм их кристаллизации описаны в работах [3, 21]. После спекания материалы состоят из следующих фаз: твердый раствор олова и кобальта в меди (Cu), интерметаллидное соединение Cu3Sn, частицы кобальта и частицы вольфрама. Спекание материалов при 820 °С происходило с образованием большого количества жидкой фазы. При охлаждении после спекания из жидкой фазы образовалось соединение Cu3Sn, имеющее температуру плавления 755…798 °С [22]. Микрорентгеноспектральный анализ показал, что в исследованных материалах интерметаллидная фаза Cu3Sn имеет практически одинаковый состав, % масс.: 63,2 Cu; 33,5 Sn; 3,3 Co. Механоактивированный вольфрам находится в материале в виде отдельных частиц с размерами от 25 нм и спекшихся агломератов с поперечным размером до 0,4 мм. На рис. 4, б видны на-

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1