高密度鎢合金在國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域被廣泛用于制作各種桿式動(dòng)能穿甲彈彈芯及導(dǎo)彈毀傷單元組件。高密度鎢合金是典型的難變形材料，而常規(guī)粉末冶金液相燒結(jié)鎢合金的強(qiáng)度性能相對(duì)較低，嚴(yán)重制約了其作為彈芯使用時(shí)的穿甲性能。因此，探索提高鎢合金強(qiáng)度的有效制備方法，具有重要意義。

鎢合金的強(qiáng)化方法，主要有細(xì)化鎢顆粒尺寸、改變粘結(jié)相成分、優(yōu)化燒結(jié)工藝與熱處理規(guī)范、變形強(qiáng)化等，其中以變形強(qiáng)化的效果最為顯著和實(shí)用。盡管采用軋制、旋轉(zhuǎn)鍛造、擠壓工藝，均可實(shí)現(xiàn)高密度鎢合金材料的形變強(qiáng)化，然而，由于鎢合金是典型的低塑性難變形材料，無論從避免產(chǎn)生變形缺陷或提高強(qiáng)化效果而言，熱靜液擠壓技術(shù)都顯示出突出優(yōu)勢(shì)。

熱靜液擠壓，是一種改進(jìn)的擠壓工藝方法。其不同于常規(guī)擠壓之處在于：在熱靜液擠壓過程中，坯料被熱態(tài)粘性潤(rùn)滑傳力介質(zhì)包覆而完全與模具隔離，壓力機(jī)載荷通過擠壓凸模傳遞到擠壓介質(zhì)，坯料在擠壓介質(zhì)靜液壓力的作用下產(chǎn)生塑性變形，并在被擠壓介質(zhì)包覆的狀態(tài)下由擠壓凹?？跀D出。熱靜液擠壓過程中，由于擠壓坯料與模具之間存在傳力潤(rùn)滑擠壓介質(zhì)，它一方面大大減少了摩擦力，降低擠壓力及其對(duì)模具強(qiáng)度的要求、減少模具磨損和提高模具壽命、改善材料變形均勻性；另一方面，也能在很大程度上阻止高溫坯料向低溫模具傳熱。因此，熱靜液擠壓工藝易于實(shí)現(xiàn)大擠壓，特別適合于難變形金屬材料的擠壓成形。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)采用熱靜液擠壓工藝制備出93W-4.9Fe-2.1Ni合金棒材，擠壓溫度為1200℃。檢測(cè)表明，經(jīng)熱靜液擠壓后，原燒結(jié)態(tài)鎢合金中的近球狀或等軸狀鎢顆粒沿?cái)D壓方向被拉長(zhǎng)，變成了長(zhǎng)橢球狀鎢顆粒，這種長(zhǎng)橢球狀的鎢顆粒，由于增加了長(zhǎng)徑比而產(chǎn)生了類似短纖維增強(qiáng)的強(qiáng)化效果；另一方面，在鎢顆粒內(nèi)部，由于擠壓過程鎢相本身的大塑性變形而形成了高密度位錯(cuò)胞以及沿?cái)D壓方向的長(zhǎng)條帶狀亞晶組織，亞晶內(nèi)部存在大量的位錯(cuò)纏結(jié)，這種以變形亞晶與高密度位錯(cuò)胞或位錯(cuò)纏結(jié)為特征的形變組織導(dǎo)致了鎢相的形變強(qiáng)化。由此獲得的93W-4.9Fe-2.1Ni合金棒材抗拉強(qiáng)度達(dá)到1410-1540MPa，延伸率為9-11%。相比之下，用常規(guī)旋鍛工藝制備的93W-4.9Fe-2.1Ni合金，抗拉強(qiáng)度為1150MPa左右，而且隨著變形量增大，塑性下降很多。從目前研究結(jié)果看，熱靜液擠壓是鎢合金材料形變強(qiáng)化的最佳工藝途徑。

應(yīng)該指出，所謂“熱靜液擠壓”，只是指擠壓介質(zhì)是在熱粘性狀態(tài)下工作，而并不意味著坯料一定是在傳統(tǒng)的以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為基本特征的熱變形機(jī)制下進(jìn)行擠壓。鎢相的再結(jié)晶溫度高達(dá)1650～1800℃，因此，在1200℃下進(jìn)行熱靜液擠壓時(shí)，對(duì)鎢相而言，并不屬于傳統(tǒng)熱變形范疇，所以，它具有明顯的形變組織特征。

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