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高密度钨基合金具有一系列优异的物理、力学性能,在军用和民用领域中具有不可替代的作用。细化钨晶粒组织可以提高高密度钨合金的性能,细晶钨合金材料已成为当今世界研究的热点之一。制备纳米/超细粉末和控制合金晶粒长大是制备高性能细晶钨基合金材料的核心,添加微量元素制备超细粉末、细化合金组织已成为一个重要研究方向,本论文针对添加稀土元素Y制备纳米级W-Ni-Fe复合粉末及其合金进行了较系统、较深入的研究,为进一步深入研究稀土改性高密度钨基合金提供一定的理论与实验基础。实验采用喷雾干燥法制备不同Y含量W-Ni-Fe前驱体粉末,经煅烧后采用两步还原工艺进行还原,研究稀土Y对纳米/超细复合粉末物相组成与变化规律的影响。结果表明:经600℃煅烧后稀土Y与W结合生成了复合氧化物相Y2W3O12,这种复合氧化物相在低于600℃氢气气氛下还原时非常稳定,在温度达到700℃时,复合氧化物相Y2W3O12)中的部分钨被还原,Y含量为5%时含稀土相为Y2WO6,Y含量为10%和20%时,含稀土相为Y2WO6和Y6W2O15。而W-Ni-Fe复合粉末的颗粒长大机理主要是由钨还原过程中的化学气相迁移所控制,随还原过程的进行,所生成的水蒸汽逐渐增多,钨的氧化物与水蒸汽化合成易挥发的水合物WOx·nH2O(一般认为是WO3·H2O),而后通过气相迁移,沉积在低价氧化钨或金属钨粉的颗粒表面,导致颗粒长大,由于稀土Y的复合氧化物相的存在,阻止了还原过程中钨的氧化物与水蒸汽化合生成易挥发水合物WO3·H2O的生成速度和含量,从而减少了其气相迁移,有效地阻止了粉末颗粒的长大。当稀土元素质量百分数在0-20%范围内变化时(占90W-7Ni-3Fe复合粉末的质量百分数),随着稀土元素含量的增大,还原粉末越细。深入研究了稀土元素Y在合金中的分布和存在形态以及对纳米粉90W-Ni-Fe合金组织和性能的影响,较好地解释了稀土元素Y与合金性能和显微结构的关系。稀土Y以Y2O3的形式存在于合金中,随着Y含量的增加,钨晶粒越细。添加0.4%稀土元素Y后,试样液相烧结温度降低,少量稀土Y可以增加钨晶粒的穿晶解理断裂,改善合金的延性,并对W晶粒起到了有效的细化作用。随着稀土Y含量的增加,在合金中会出现富Y区域,且稀土Y成梯度从远离钨颗粒点向钨颗粒边缘区域递减。稀土含量过多,合金性能下降。