【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极丝，具体而言，涉及一种钼钨复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、钼丝广泛应用于电火花线切割中走丝、快走丝机床等的电极丝。随着电火花线切割技术的发展和应用需求的变化，目前对线切割钼丝的抗电蚀能力、损耗、使用寿命等性能有更高的要求。
2、提升钼丝的性能，需要通过掺杂其他高性能元素或物质，形成具有综合性能更优异的复合丝材。针对钼丝电极丝存在的主要问题，即钼的熔点和再结晶温度都相对较低，在电火花放电过程中，容易被高温烧蚀，从而导致其损耗快、使用寿命短的问题，通常可通过掺杂高熔点的钨进行性能改进。如公开号为cn111763862a的专利，就提供了一种钨钼合金及其制备方法，主要通过钨钼粉末混合烧结，制成钨钼合金，用于线切割加工电极丝，具有耐高温、抗烧蚀能力强、使用寿命长的优点。
3、其中，现有的钨钼合金电极丝中，钨掺杂量通常需要达到30-50wt%及以上，才能使其发挥出显著的抗高温烧蚀效果，如公开号为cn111763862a的专利，就提供了一种钨钼合金及其制备方法，其中包括约30-50wt%钨。但是较高的钨掺杂量会带来如下问题：
4、第一，成本增加。钨含量越高形成的钼钨合金熔点也就越高，相应材料抗烧蚀性能越好，但钨的密度约是钼的两倍，钨含量的增加势必会导致合金的密度升高，从而增加单位长度丝材重量，进而导致材料成本增加。
5、第二，加工困难。钨的塑性较差，与钼形成的固溶体合金塑性相对于钼有所恶化，并且钨含量越高的钼钨合金塑性越差，相应地加工越困难，加工成0.18mm电极丝韧性较
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题：
2、目前，为提升钼丝电极丝的抗高温烧蚀能力，通常会向钼丝中掺杂熔点高的钨元素，但现有的钨钼合金电极丝中，钨掺杂量通常需要达到30-50wt%及以上，才能使其发挥出显著的抗高温烧蚀效果，然而较高的钨掺杂量会造成电极丝单位长度材料成本增加，并且由于加工性能恶化，加工成0.18mm电极丝韧性较差，使用过程中容易断丝，对生产成本和实际使用都带来较大的不利影响。
3、本专利技术采用的技术方案：
4、本专利技术提供了一种钼钨复合材料，按质量分数计，包括10-16%钨和0.13%的镧，余量为钼和不可避免的杂质元素；且钨包括钼钨合金基体和纯钨质点，钼钨合金基体为钨与钼形成的钼钨合金固溶体，纯钨质点为弥散分布于钼钨合金固溶体中的纯钨。
5、优选地，按质量分数计，所述钼钨复合材料中，5-12%的钨存在于钼钨合金固溶体中，余量钨为纯钨质点。
6、优选地，纯钨质点的直径为30-120μm。
7、本专利技术还提供了一种如上述钼钨复合材料的制备方法，包括如下步骤：
8、s1 镧掺杂：分别取二氧化钼和硝酸镧溶液，采用固液掺杂，将二氧化钼和硝酸镧溶液混合，加热干燥，得到掺镧二氧化钼；
9、s2 钨掺杂：另取偏钨酸铵溶液，采用固液掺杂，将掺镧二氧化钼与偏钨酸铵溶液混合，加热干燥，筛分，得到复合掺杂二氧化钼粉末；
10、s3 还原：将复合掺杂二氧化钼粉末置于还原炉中，通入氢气，进行还原处理，筛分，得到掺镧钼钨合金粉；
11、s4 纯钨掺杂：取纯钨粉末，与掺镧钼钨合金粉混合，得到复掺钼粉；
12、s5 压制烧结：将复掺钼粉压制成坯，置于氢气保护氛围中烧结，冷却，得到所述钼钨复合材料。
13、优选地，步骤s1中，二氧化钼的费氏粒度为4-8μm，纯度大于99.95%；硝酸镧溶液的质量浓度为2.6-2.79%；混合后的固液质量比为18-25:1，优选为24:1。
14、优选地，步骤s2中，偏钨酸铵溶液中钨元素的质量浓度为20-37.51%，混合时的固液质量比为6:1。
15、优选地，步骤s1和/或步骤s2中，混合后加热干燥的温度为110-150℃，干燥时间3-5h。
16、优选地，步骤s3中，经还原处理后，粉末的费氏粒度为2.8-3.0μm；步骤s4中，纯钨粉末的费氏粒度为1.8-2.0μm，纯度大于99.95%，且纯钨粉末的质量占比为6-9%。
17、优选地，步骤s5中，压制压力为180-200mpa，保压100-150s；烧结温度为1820-1880℃，烧结时间为3-5h。
18、本专利技术的有益效果表现在：
19、本专利技术的钼钨复合材料中包含钨与钼形成的钼钨合金固溶体、以及弥散分布于钼钨合金固溶体中的纯钨质点，具体地，采用三次掺杂，分别将镧、钨等元素掺杂至钼基体材料中，通过对掺杂工艺的调整，减小钼钨金属在烧结过程中的互扩散，再进一步结合烧结工艺的优化，从而形成上述包含钼钨合金固溶体和纯钨质点及其分布结构的钼钨复合材料。基体材料中钨含量相对较低，仍具备较好的加工性能；材料中的纯钨质点具备较高的熔点及抗烧蚀能力。由于钼钨合金固溶体基体与纯钨质点的抗烧蚀性能存在差异，导致钼钨合金固溶体基体材料损耗快于纯钨质点，在放电一段时间后，随着钼钨合金固溶体基体损耗，纯钨质点裸露出来，在丝材表面形成数个凸起；在后续放电过程中，由于尖端效应，放电主要集中在抗烧蚀能力更强的纯钨质点部位，使材料的抗电火花烧蚀能力及使用寿命大大提高。即本专利技术采用更低掺杂量的钨，就能实现减缓电火花线切割电极丝在放电过程中的丝材损耗，提升电极丝的使用寿命，并降低材料成本，提高加工性能。
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1.一种钼钨复合材料，其特征在于，按质量分数计，包括10-16%的钨和0.1-0.15%的镧，余量为钼和不可避免的杂质元素；且钨包括钼钨合金基体和纯钨质点，钼钨合金基体为钨与钼形成的钼钨合金固溶体，纯钨质点为弥散分布于钼钨合金固溶体中的纯钨。
2.根据权利要求1所述的钼钨复合材料，其特征在于，按质量分数计，所述钼钨复合材料中，5-12%钨存在于钼钨合金固溶体中，余量钨为纯钨质点。
3.根据权利要求1所述的钼钨复合材料，其特征在于，纯钨质点的直径为30-120μm。
4.一种如权利要求1至3中任意一项所述的钼钨复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的钼钨复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，偏钨酸铵溶液中钨元素的质量浓度为20-37.51%，混合时的固液质量比为6:1。
6.根据权利要求4所述的钼钨复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，经还原处理后，粉末的费氏粒度为2.8-3.0μm；
【技术特征摘要】
1.一种钼钨复合材料，其特征在于，按质量分数计，包括10-16%的钨和0.1-0.15%的镧，余量为钼和不可避免的杂质元素；且钨包括钼钨合金基体和纯钨质点，钼钨合金基体为钨与钼形成的钼钨合金固溶体，纯钨质点为弥散分布于钼钨合金固溶体中的纯钨。
2.根据权利要求1所述的钼钨复合材料，其特征在于，按质量分数计，所述钼钨复合材料中，5-12%钨存在于钼钨合金固溶体中，余量钨为纯钨质点。
3.根据权利要求1所述的钼钨复合材料，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐鑫鑫，卫茹，杨晓青，钟船军，
申请(专利权)人：成都长城钨钼新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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