鎢滲銅復(fù)合材料熱鍛處理及組織性能研究

摘 要：【目的】解決鎢滲銅復(fù)合材料中鎢晶粒的異常生長和氣孔等缺陷，提高鎢銅合金的力學(xué)性能?！痉椒ā繉︽u滲銅材料進(jìn)行了熱鍛（HF）處理，研究了熱鍛處理對合金組織性能的影響?！窘Y(jié)果】結(jié)果表明，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料孔隙減少，鎢相和銅相的分布更加均勻，W-W鄰接度降低，硬度由298 HV提升至338 HV，摩擦磨損系數(shù)由0.45降低至0.28。熱鍛溫度為700 ℃時(shí)，鎢滲銅復(fù)合材料拉伸性能最優(yōu)，其室溫抗拉性能度增長48.06%，高溫抗拉強(qiáng)度顯著提升。【結(jié)論】熱鍛能有效改善鎢滲銅材料的組織，提高其力學(xué)性能。

關(guān)鍵詞：鎢滲銅復(fù)合材料；熱鍛；力學(xué)性能；高溫抗拉強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TG146.1" "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " "文章編號(hào)：1003-5168（2024）11-0073-09

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.11.015

Research on Hot Forging Processing and Microstructure Properties of Tungsten Infiltrated Copper Composite Materials

SONG Dexue1 WANG Yi1，2 ZHANG Yifei2，3 LI Panke2，3" WANG Chao4

（1.Zhengzhou University of Aeronautics， School of Mechanical Engineering， Zhengzhou 450046，China;

2.China Airborne Missle Academy， Luoyang 471009，China；3.National Key Laboratory of Air-based" Information Perception and Fusion， Luoyang 471009，China；4.Zhejiang XCC Group Co.，Ltd.，Shaoxing 312500，China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to address the abnormal growth of tungsten grains and defects such as pores in tungsten infiltrated copper composite materials， and to improve the mechanical properties of tungsten copper alloys. [Methods] Hot forging （HF） treatment was performed on tungsten infiltrated copper materials， and the influence of hot forging treatment on the alloy's microstructure and properties was investigated. [Findings] The results showed that hot forging reduced the porosity of the tungsten-infiltrated copper composite material， resulting in a more even distribution of tungsten and copper phases. The W-W interconnection decreased， and the hardness increased from 298 HV to 338 HV. The friction coefficient decreased from 0.45 to 0.28. When the hot forging temperature was 700 °C， the tensile properties of the tungsten-infiltrated copper composite material were optimized， with a 48.06% increase in room temperature tensile strength and a significant improvement in high temperature tensile strength. [Conclusions] Hot forging can effectively improve the structure of tungsten infiltrated copper materials and enhance their mechanical properties.

Keywords： tungsten-copper alloy; hot forging; mechanical properties; high temperature tensile strength

0 引言

鎢滲銅復(fù)合材料是指采用溶滲法制備的鎢銅合金，常用于航空航天、電子封裝材料、電觸頭等領(lǐng)域［1-3］。為提高鎢銅合金的力學(xué)性能，研究人員通過改善制備工藝，以追求更高的致密度，如采用活化燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、微波燒結(jié)、等離子燒結(jié)等［4-7］或采用細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、變形強(qiáng)化等方法對鎢銅合金進(jìn)行強(qiáng)化［8］。對于高密度的鎢滲銅材料，其力學(xué)性能與密度、鄰接度有關(guān)［9］。Zheng等［10］研究表明，降低鎢銅合金的鄰接度可減少W-W界面開裂，并提高了鎢銅合金的力學(xué)性能。Das等［11］研究表明，熱處理和擠壓也可以有效降低重鎢合金的鄰接度，使得合金的力學(xué)性能增強(qiáng)。謝飛等［12］研究成果表明：鎢銅合金經(jīng)旋鍛處理后，孔隙減少、致密度增加，力學(xué)性能顯著提升，但材料內(nèi)部的較多氣孔無法消除。姜國圣等［13］研究指出，在850 ℃高溫模鍛可以明顯減少鎢銅合金內(nèi)部的孔洞缺陷，從而使合金組織更加均勻、致密。鄭娜娜等［14］對加入Co的鎢銅合金料進(jìn)行鍛造，獲取了EFP藥型罩試樣，使其致密度提高至99.8%，同時(shí)抗拉強(qiáng)度也提升至320 MPa。盡管這些研究對鍛造后鎢銅合金的室溫拉伸力學(xué)性能進(jìn)行了測試，但都沒有進(jìn)一步地探究力學(xué)性能變化的機(jī)理。基于此，本研究從降低鎢滲銅復(fù)合材料鄰接度，提高力學(xué)性能角度考慮，對鎢滲銅復(fù)合材料進(jìn)行熱鍛處理，系統(tǒng)研究熱鍛溫度對鎢滲銅復(fù)合材料微觀組織及力學(xué)性能的影響。

1 試驗(yàn)材料與方法

本研究試驗(yàn)材料為浙江五洲新春集團(tuán)提供的鎢滲銅材料。該材料的制備方法為溶滲法，即首先利用鎢粉作原料，經(jīng)冷等靜壓、高溫?zé)Y(jié)，制造出鎢骨架，然后在氫氣環(huán)境下，將銅液滲入到鎢骨架中，得到致密的鎢滲銅復(fù)合材料。鎢滲銅復(fù)合材料試樣如圖1所示。由圖1（a）可知，鎢滲銅復(fù)合材料中無雜質(zhì)相出現(xiàn)；由圖1（b）可知，鎢滲銅復(fù)合材料的平均晶粒尺寸約為19.22 μm。在圖1（c）中，淺灰色為鎢，其他為銅。在圖1（d）中，淺灰色區(qū)域?yàn)殒u，其他部分為Cu或氣孔。由圖1（c）、圖1（d）中可知，鎢滲銅復(fù)合材料中存在W顆粒粗化，氣孔、銅相分布不均勻等缺陷。

將鎢滲銅復(fù)合材料沿橫向切取高為5 mm的小塊，置于熱鍛設(shè)備（易飛得材料技術(shù)有限公司，成都，中國）中，在小于10-2 Pa的真空條件下進(jìn)行熱鍛。具體步驟為：將鎢滲銅復(fù)合材料放在內(nèi)徑為40 mm的石墨模具中，然后將模具放入儀器中，在5 MPa的單軸壓力下，以8 ℃/min的加熱速率加熱至目標(biāo)溫度（700、800、900、1000℃）。當(dāng)溫度將要達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)，施加并保持單軸壓力為40 MPa，此步驟保證溫度和壓力同時(shí)到達(dá)指定值。熱鍛0.5 h后，溫度自然冷卻至室溫。熱鍛工藝如圖2所示。

熱鍛后的鎢滲銅復(fù)合材料經(jīng)磨拋后，采用鐵氰化鉀-氫氧化鈉混合溶液腐蝕，觀察顯微組織。為測量鄰接度，在金相顯微圖片中覆蓋一個(gè)方形網(wǎng)格，跟蹤網(wǎng)格的一條線（垂直或水平），計(jì)算它與鎢滲銅界面相交的次數(shù)。對下一個(gè)網(wǎng)格線重復(fù)此操作，直到檢查完所有垂直或水平網(wǎng)格線。為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，至少需要統(tǒng)計(jì)400組數(shù)據(jù)。鄰接度CSS計(jì)算公式為式（1）［10］。

式中：CSS為鎢滲銅復(fù)合材料鄰接度；NSS為金相圖片中被直線所截的鎢-鎢界面的數(shù)量；NSL為金相圖片中被直線所截的鎢滲銅界面數(shù)量。

對鎢滲銅復(fù)合材料磨拋后，進(jìn)行物相分析、硬度測試、摩擦磨損性能測試，以及室溫、高溫力學(xué)性能測試。采用高溫電子真空拉伸試驗(yàn)機(jī)（UZDL50，中機(jī)設(shè)備裝備股份有限公司，中國，長春）進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 物相分析

初始和不同溫度熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料樣品的XRD圖譜如圖3所示。由圖3可知，鎢滲銅復(fù)合材料在熱鍛過程中，未出現(xiàn)新的物相。鎢滲銅復(fù)合材料由互不相溶的體心立方的鎢和面心立方的銅構(gòu)成。在熱鍛試驗(yàn)時(shí)，鎢滲銅兩相均存在著一定的形變，但他們之間并未形成互溶的合金或金屬間化合物。雖然鎢金屬的衍射峰存在一定偏移，但偏移值比較小，這表明鎢顆粒未發(fā)生明顯畸變，偏移是由內(nèi)部應(yīng)力引起的［15］。

2.2 熱鍛鎢滲銅復(fù)合材料組織形貌

不同熱鍛溫度下鎢滲銅復(fù)合材料的金相組織如圖4所示，圖4中灰色部分為鎢，淺色部分為銅?？梢钥闯?，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料鎢相和銅相分布更加均勻，孔洞等缺陷明顯減少，這是由于熱鍛鎢滲銅復(fù)合材料時(shí)在溫度和壓力的作用下，銅相存在一定塑性變形然后對孔洞進(jìn)行填充。隨熱鍛溫度升高，這種趨勢更加明顯。熱鍛溫度為1 000 ℃時(shí)，接近銅的熔點(diǎn)，部分銅融化滲出，銅的分布不均勻，銅相的體積分?jǐn)?shù)較于其他溫度中更少。

利用Image-Pro Plus軟件，采用網(wǎng)格法計(jì)算W-Cu合金的W-W鄰接度。結(jié)果見表1。由表1可知，熱鍛后W-Cu合金的W-W鄰接度降低，其中800 ℃時(shí)值為0.45，低于熱鍛前W-Cu合金的W-W鄰接度（0.61）。這說明熱鍛可以有效降低鎢滲銅復(fù)合材料的W-W連接度。

鎢滲銅復(fù)合材料分別在700、800、900、1000 ℃熱鍛后的SEM圖像如圖5所示。由圖5可知，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料組織分布均勻，之前觀察到的孔洞明顯減少。這有可能是由于在熱鍛過程中，鎢滲銅復(fù)合材料受到較大的壓應(yīng)力，從而使氣孔等晶內(nèi)缺陷消失，減少許多脆性相。也可能是由于熱鍛處理過程中，毛細(xì)作用驅(qū)動(dòng)液相填充氣孔所致，W相和Cu相連接在一起，形成均勻的微觀結(jié)構(gòu)。因?yàn)殒u滲銅復(fù)合材料已接近致密，故鍛壓過程中各步驟的尺寸變化相對較小。熱鍛過程中，各個(gè)溫度下的應(yīng)變均不大，這在前文中仿真也可看出熱鍛過程中，各個(gè)溫度下的應(yīng)變均不大。但不可否認(rèn)的是，熱鍛使得鎢滲銅復(fù)合材料的內(nèi)部缺陷明顯減少，組織更加均勻，這有利于提高鎢滲銅復(fù)合材料的力學(xué)性能。在1000 ℃熱鍛時(shí)，可以看到孔洞明顯增多，這是由于銅開始融化滲出，也說明在較高溫度下熱鍛，對鎢滲銅復(fù)合材料并不合適。

姜國圣等［13］指出鎢銅合金在高溫下熱鍛時(shí)塑性變形非常有限，熱鍛后鎢銅合金的組織變化主要體現(xiàn)在內(nèi)部缺陷如孔隙的閉合、內(nèi)部顆粒發(fā)生位移以微小的形變，這些變化使得鎢銅合金的致密度得到提升。從圖4、圖5中可觀察到相關(guān)的變化。在高溫和鍛造壓力的作用下，一方面，鎢滲銅復(fù)合材料的銅會(huì)發(fā)生塑性變形及再結(jié)晶，驅(qū)使著銅在鎢骨架內(nèi)部流動(dòng)，填充孔隙。另一方面，鎢滲銅復(fù)合材料內(nèi)部產(chǎn)生較大的應(yīng)力場，在應(yīng)力作用下，鎢滲銅復(fù)合材料存在的孔隙會(huì)被壓縮而進(jìn)一步減小，即較大的孔隙演變?yōu)檩^小的孔隙，進(jìn)而使得鎢滲銅復(fù)合材料的致密度得到提高，鎢滲銅復(fù)合材料的分布也變得更加均勻，力學(xué)性能也有可能得到提升。

2.3 力學(xué)性能

2.3.1 硬度。鎢滲銅復(fù)合材料的硬度變化如圖6所示。由圖6可知，鎢滲銅復(fù)合材料熱鍛后硬度得到明顯提升，并且隨溫度升高，鎢滲銅復(fù)合材料的硬度先增大后減小。經(jīng)過熱鍛后，材料中的孔隙、孔洞等缺陷大幅減少，W顆粒在基體中的分布更加均勻，合金的強(qiáng)度顯著提高。然而，隨著熱鍛溫度繼續(xù)增加到1 000℃，合金的顯微硬度值開始下降，這是因?yàn)樵诟邷叵裸~開始融化滲出，孔洞增加，導(dǎo)致顯微硬度降低。另外關(guān)注到，盡管熱鍛溫度為1 000℃時(shí)，硬度開始降低，但仍略高于熱鍛溫度為700、800℃的硬度值。

鎢滲銅復(fù)合材料熱處理在900 ℃呈現(xiàn)338 HV的最高硬度值，與熔滲狀態(tài)相比增加了13.8%。這是合理的，因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下，孔隙減少到最大程度，這可以解釋為銅相填充孔隙形成致密的微觀結(jié)構(gòu)。800 ℃和1 000 ℃熱鍛后的鎢滲銅復(fù)合材料樣品顯微硬度分別為323.2 HV和328.6 HV。這也說明熱鍛溫度在700 ℃以上有利于提高鎢滲銅復(fù)合材料的鎢骨架的強(qiáng)度。

2.3.2 摩擦磨損性能。摩擦磨損系數(shù)是評價(jià)材料磨損行為的重要參數(shù)［16］。鎢滲銅復(fù)合材料的摩擦磨損性能對其在電接觸材料或電磁軌道炮材料中的使用壽命有很大影響，低摩擦系數(shù)總是被期望的。因此，對未鍛和800 ℃熱鍛的鎢滲銅復(fù)合材料的摩擦磨損性能進(jìn)行了探究。

鎢滲銅復(fù)合材料800 ℃熱鍛與未鍛試樣的動(dòng)態(tài)摩擦磨損系數(shù)變化如圖7所示。由圖7可知，熱鍛后的W-Cu合金的摩擦磨損系數(shù)相對穩(wěn)定，只有很小的波動(dòng)，而未鍛的W-Cu合金的動(dòng)態(tài)摩擦磨損系數(shù)隨著時(shí)間的推移存在較大波動(dòng)。熱鍛后W-Cu合金在整個(gè)磨損過程中的平均摩擦磨損系數(shù)為0.28，比未鍛的W-Cu合金的0.46降低了39.13%。

關(guān)于摩擦系數(shù)的研究非常廣泛，一般來說，硬度和摩擦系數(shù)是呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的，前提條件是在塑性變形在確定的區(qū)間內(nèi)。目前有相關(guān)研究表明，摩擦系數(shù)波動(dòng)是受多方面因素影響的，尤其是硬度、法向載荷和組織［17］。Céline等［17］發(fā)現(xiàn)法定載荷超過70 N時(shí)，主要是受到硬度的影響，即隨著硬度的增加，樣品的摩擦系數(shù)呈現(xiàn)出降低的規(guī)律。這與本研究試驗(yàn)得到的結(jié)果是相符的，即熱鍛后硬度升高，動(dòng)態(tài)摩擦磨損系數(shù)隨之降低。

2.3.3 室溫拉伸力學(xué)性能。熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的室溫拉伸性能如圖8所示。由圖8可知，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料室溫抗拉性能明顯提升，在熱鍛溫度為800 ℃時(shí)，室溫抗拉性能提升48.06%，由430.1 MPa增加到636.8 MPa，伸長量亦有所增加，增幅為33.33%。隨著熱鍛溫度上升，鎢滲銅復(fù)合材料的室溫抗拉性能先升高后降低，伸長量也是同樣的規(guī)律。這是因?yàn)闊徨懯沟面u滲銅復(fù)合材料微觀組織均勻化，降低了弱W-W界面的比例，即W-W鄰接度降低。一般來說，裂紋形核優(yōu)先發(fā)生在最弱的W-W晶界處，更多的晶間破壞特征源自于較高的鄰接度。Amirjan［9］指出鎢合金的低W-W鄰接減少了W-W界面開裂的機(jī)會(huì)，從而提高了合金的延展性。根據(jù)表1可知，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的鄰接度降低，故抗拉強(qiáng)度增加，伸長量也有所增加。

不同試樣拉伸斷口形貌的SEM圖片如圖9（a至e）所示，鎢滲銅復(fù)合材料的斷裂方式主要有W-Cu 界面的分離、W的沿晶斷裂、W的解理斷裂和 Cu的撕裂。一般來說，由于W-W晶粒之間的連接強(qiáng)度較弱，W-W 晶粒之間往往形成脆性W-W 界面，容易成為裂紋產(chǎn)生的來源［18］。裂紋沿W-W界面進(jìn)一步擴(kuò)展，導(dǎo)致W-W 晶粒間的晶間斷裂。從圖9可以看出，W-W 晶粒的晶間斷口呈現(xiàn)光滑的表面。熱鍛后，沿晶斷裂形貌的比例逐漸降低。同時(shí)，均勻分布在W 晶粒周圍的 Cu 在拉應(yīng)力作用下發(fā)生變形，特別是 W-W 晶間斷裂產(chǎn)生的裂紋傳遞到 Cu 基體時(shí)，導(dǎo)致 Cu 基體發(fā)生韌性撕裂，因此在拉伸斷口能觀察到了大量 Cu 基體的韌性撕裂組織。人們普遍認(rèn)為銅基體具有很大的塑性變形能力，能在一定程度上阻止裂紋的形核和擴(kuò)展。隨后，拉伸應(yīng)力在未變形的 W 晶粒周圍積累，導(dǎo)致 W 晶粒中出現(xiàn)大量位錯(cuò)和滑移帶［19］。隨著外加應(yīng)力的進(jìn)一步增大，裂紋沿位錯(cuò)積累引起的應(yīng)力集中。最終，裂紋從 W 晶粒內(nèi)部開始，擴(kuò)展到 W晶界，導(dǎo)致 W 晶粒穿晶斷裂（解理斷裂）。如圖 9所示，鎢滲銅復(fù)合材料斷口出現(xiàn)解理斷口。從圖 9可以看出， W 晶粒穿晶斷裂引起的解理斷口形態(tài)多為河流型。鎢滲銅復(fù)合材料的斷裂方式可參考圖9（f）［19］。

本試驗(yàn)中，隨著熱鍛溫度的增加，晶間斷裂形貌所占比例降低，而穿晶斷裂形貌所占比例逐漸增加。同時(shí)，所有樣品均存在大量 Cu 基體的韌性撕裂形貌。拉伸強(qiáng)度隨著穿晶斷裂比例的增加而增加。800 ℃熱鍛試樣中出現(xiàn)較多的穿晶斷裂，這是其抗拉強(qiáng)度較大的主要原因。穿晶斷裂增加的原因在于熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的W和Cu的結(jié)合力增強(qiáng)，鄰接度降低［4］ 。

2.3.4 高溫拉伸力學(xué)性能。一般而言，鎢滲銅復(fù)合材料的高溫性能可以在800 ℃時(shí)測試［20］。鎢滲銅復(fù)合材料高溫拉伸性能如圖10所示。由圖10可知，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的高溫拉伸性能提升，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長量等均有提升，并且隨溫度升高，變化趨勢為先減小后增大。在700 ℃鎢滲銅復(fù)合材料的高溫屈服強(qiáng)度由179.66 MPa增加至220.93 MPa，增幅為22.97%，同時(shí)，抗拉強(qiáng)度也從294.28 MPa增加至360.73 MPa，增幅為22.58%，伸長率由14.6%增長至18.3%，增幅達(dá)25.34%。眾所周知，在高溫下，鎢滲銅復(fù)合材料的強(qiáng)度主要由鎢骨架的強(qiáng)度決定［21］，鎢滲銅復(fù)合材料經(jīng)過熱鍛之后，鎢骨架的強(qiáng)度增大，鎢滲銅復(fù)合材料的鄰接度降低，這是鎢滲銅復(fù)合材料高溫拉伸強(qiáng)度得到提升的原因。Ding等［22］的研究表明，鎢滲銅復(fù)合材料鄰接度降低，會(huì)提高鎢滲銅復(fù)合材料的伸長量，這也是熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料高溫拉伸伸長率增加的原因。

鎢滲銅復(fù)合材料高溫拉伸斷口形貌如圖11所示。Gaganidze［23］等研究表明，隨著試驗(yàn)溫度的升高，鎢骨架從穿晶解理向沿晶斷裂轉(zhuǎn)變，沿晶斷裂的斷裂能約為穿晶解理斷裂能的四分之一。如圖11所示，鎢滲銅復(fù)合材料的800 ℃高溫拉伸斷口基本為沿晶斷口，存在極少部分穿晶斷口，熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的力學(xué)性能提高依賴于W-W界面的加強(qiáng)。

3 結(jié)論

本研究對鎢滲銅復(fù)合材料在不同溫度下進(jìn)行了熱鍛處理，對熱鍛后的鎢滲銅復(fù)合材料進(jìn)行組織觀察，并測定其硬度、摩擦磨損性能。在室溫及800 ℃下對鎢滲銅復(fù)合材料進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)，結(jié)論如下。

①熱鍛處理后，鎢滲銅復(fù)合材料無其他相生成，組織更加均勻，孔隙等缺陷明顯減少，鄰接度降低。

②熱鍛處理后鎢滲銅復(fù)合材料硬度提升明顯，由297 HV提高至338 HV，增幅約為13.8%，摩擦磨損系數(shù)顯著下降，由0.45減少至0.28。

③熱鍛處理后，鎢滲銅復(fù)合材料室溫拉伸力學(xué)性能明顯提升。熱鍛后的鎢滲銅復(fù)合材料室溫抗拉強(qiáng)度及伸長率均有明顯提升，其中800 ℃熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的室溫抗拉強(qiáng)度由430.1 MPa提升至636.8 MPa，增長約為48.06%，伸長率也略有提升，達(dá)到5.7%。室溫抗拉強(qiáng)度隨熱鍛溫度升高，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

④熱鍛處理后，鎢滲銅復(fù)合材料高溫拉伸力學(xué)性能提升。其中700 ℃熱鍛后鎢滲銅復(fù)合材料的高溫抗拉強(qiáng)度由294.3 MPa增長至360.7 MPa，屈服強(qiáng)度由179.7 MPa增長至220.9 MPa，提升明顯，增幅均為22%左右，伸長率略有增加，由14.6%提升至18.4%。隨熱鍛溫度增加，這些指標(biāo)呈先下降后上升的趨勢。

參考文獻(xiàn)：

［1］LI R， CHEN W G， ZHOU K，" et al. Freeze-casted tungsten skeleton reinforced copper matrix composites ［J］. Journal of Alloys and Compounds， 2023， 960： 170859.

［2］林冰濤， 余小波， 張保紅， 等. 固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用W8Cu鎢滲銅喉襯抗燒蝕性研究 ［J］. 兵器裝備工程學(xué)報(bào)， 2020， 41（12）： 214-219.

［3］ZANDI SHAHIDI K， FARAJI G. Fabrication of W-Cu composite by wire crumpling and subsequent melt infiltration ［J］. Materials Letters， 2022， 321： 132432.

［4］ZHANG H， LIU J R， ZHANG G H. Preparation and properties of W-30 wt% Cu alloy with the additions of Ni and Fe elements ［J］. Journal of Alloys and Compounds， 2022， 928： 167040.

［5 ］WANG J N， LIU W S， MA Y Z，" et al. Research on hot isostatic pressing sintering behavior of 90W-Ni-Fe-Cu alloy ［J］. Journal of Materials Research and Technology， 2023， 26： 7284-7299.

［6］LUO S D， YI J H， GUO Y L，" et al. Microwave sintering W-Cu composites： analyses of densification and microstructural homogenization ［J］. Journal of Alloys and Compounds， 2008， 473（1）： L5-L9.

［7］TANG X Q， ZHANG H B， DU D M，" et al. Fabrication of W-Cu functionally graded material by spark plasma sintering method ［J］. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials， 2014， 42： 193-199.

［8］ZHANG B G YANG K， HUANG Z F，" et al. Recent Advances in W-Cu Composites： a review on the fabrication， application，property，densification，and strengthening mechanism ［J］. Advanced Engineering Materials， 2023， 26（1）.

［9］AMIRJAN M， PARVIN N， ZANGENEH-MADAR K. Mutual dependency of mechanical properties and contiguity in W-Cu composites ［J］. Materials Science and Engineering： A， 2010， 527（26）： 6922-6929.

［10］ZHENG L L， LIU J X， LI S K，" et al. Investigation on preparation and mechanical properties of W-Cu-Zn alloy with low W-W contiguity and high ductility ［J］. Materials amp; Design， 2015， 86： 297-304.

［11］DAS J ， RAO G， PABI S K，" et al. Thermo-mechanical processing， microstructure and tensile properties of a tungsten heavy alloy ［J］. Materials Science and Engineering： A， 2014， 613： 48-59.

［12］謝飛， 張兆森， 張建德， 等. 高W含量W-Cu合金旋鍛的功效 ［J］. 粉末冶金材料科學(xué)與工程，2008（4）：240-244.

［13］姜國圣， 王志法， 古一. 高溫模鍛對鎢銅電子封裝材料組織和性能的影響 ［J］. 粉末冶金材料科學(xué)與工程， 2011， 16（3）： 403-406.

［14］鄭娜娜， 董素榮， 張明. 細(xì)晶粒W-Cu合金藥型罩材料制備的工藝技術(shù) ［J］. 兵器材料科學(xué)與工程， 2013， 36（3）： 77-79.

［15］詹土生， 周智耀， 孫遠(yuǎn)， 等 塑性變形對鎢銅板材顯微結(jié)構(gòu)及性能的影響 ［J］.稀有金屬材料與工程， 2010， 39（6）： 1053-1056.

［16］PETER J B. The significance and use of the friction coefficient ［J］. Tribology International， 2001， 34（9）： 585-591.

［17］CéLINE T，ABDELJALIL J，SALIMA B. Effect of hardness， microstructure， normal load and abrasive size on friction and on wear behaviour of 35NCD16 steel ［J］. Wear， 2017， 388-389： 101-111.

［18］ZHANG H， LIU J R， LI Z B，" et al. Preparation and properties of Al2O3 dispersed fine-grained W-Cu alloy ［J］. Advanced Powder Technology， 2022，33（3）.

［19］ZHANG H， ZHANG G H. Preparation and properties of excellent performance W-Cu alloy with a variety of strengthening mechanisms ［J］. Materials Science and Engineering： A， 2024， 891： 145955.

［20］肖軍， 楊曉光， 林學(xué)書. 空空導(dǎo)彈推矢燃?xì)舛嬗面u滲銅材料與工藝 ［J］. 航空兵器，2009（6）： 61-64.

［21］LIN D G， HAN J S， KWON Y S，" et al. High-temperature compression behavior of W-10wt.%Cu composite ［J］. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials， 2015， 53： 87-91.

［22］DING Y P， ZHANG Y Z， LI Z Y，" et al. Overcome strength and toughness trade-off in Cu-decorated carbon nanotubes reinforced magnesium matrix composites by chemical reaction interface and grain refinement ［J］. Materials Science and Engineering： A， 2023， 877： 145195.

［23］ GAGANIDZE E， RUPP D， AKTAA J. Fracture behaviour of polycrystalline tungsten ［J］. Journal of Nuclear Materials， 2014， 446（1-3）： 240-245.

收稿日期：2024-04-25

基金項(xiàng)目：河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目 （202102210209）；河南省重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目（221111230700）；航空科學(xué)基金（20220001055003）；河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（23A590002）；鄭州航院研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃基金（2023CX63）。

作者簡介：宋德學(xué)（1996—），男，碩士生，研究方向：材料失效與保護(hù)。

通信作者：王毅（1975—），男，博士，教授，研究方向：力學(xué)、流固熱三相耦合、固體（疲勞、損傷容限）。