La2O3对TZM合金再结晶温度的影响

采用粉末冶金和轧制工艺制备TZM合金和掺镧TZM合金,通过对其分别在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600 ℃退火后样品的显微组织进行研究与对比,分析La₂O₃对TZM合金再结晶温度的影响机理。研究表明,TZM合金的再结晶温度为1100 ℃左右,La-TZM合金的再结晶温度为1200 ℃,La₂O₃在TZM合金的晶界处形成细小的第二相,阻碍了晶界的迁移,可提高TZM合金的再结晶温度,同时可提高晶界第二相的形核概率,且可细化晶粒。     

La-TZM合金板材制备及其氧化行为

采用粉末冶金法,在TZM合金的基础上,固-液掺杂稀土元素La,且以有机碳源硬脂酸替代传统的石墨粉引入C元素,经混料、压制成形、高温烧结、热轧、温轧、冷轧等工艺制备La-TZM合金板材。将La-TZM合金板材分别在300、450、600、800、1000℃进行高温氧化实验,通过质量损失率、差热分析等实验方法研究其氧化行为。研究表明:La-TZM合金板材的抗拉强度为1361.74 MPa,伸长率为8.81%,较传统的TZM合金均有显著提高。La-TZM合金板材纤维组织细长,组织致密;第二相细小且分布均匀。其细小的氧化镧及第二相颗粒钉扎在晶界,生成的氧化物会在基体表面形成致密氧化物覆盖层,可以有效地阻碍氧向基体的侵入,表面不易氧化,从而使TZM合金的抗氧化性能提高,扩展了TZM合金的使用温度范围。     

TZM合金板材的制备及其再结晶行为

采用粉末冶金和轧制工艺制备TZM合金,利用金相显微镜和扫描电镜观察TZM合金烧结坯和板材的组织.研究表明:烧结坯的密度为9.94 g/cm3,硬度为65 HRC,烧结坯组织为等轴晶,晶粒分布均匀,平均晶粒尺寸约为10μm,晶界轮廓清晰.轧制后的TZM合金板材密度为10 g/cm3,抗拉强度为914 MPa,伸长率为4.6％.TZM合金板材在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600℃退火后样品的显微组织分析与对比表明,1000 ℃、1100℃时TZM合金板材处于回复阶段,1200℃时开始再结晶,1600℃时TZM合金板材已经完全再结晶.     

TZM合金在酸、碱腐蚀介质中的腐蚀行为研究

对TZM、掺杂La-TZM合金进行酸性和碱性介质腐蚀试验,设计腐蚀周期分别为10、30、50、70 d 4个阶段。通过对2种TZM和掺杂La-TZM合金在2种腐蚀介质中不同腐蚀周期的质量损失、失重速度、平均腐蚀率以及腐蚀形貌的研究与比较,分析TZM合金在2种介质中的腐蚀机理,以及掺杂La对于TZM合金的耐酸、碱腐蚀性能的影响。研究表明TZM合金在酸性介质中主要发生电池反应,阳极金属溶解,阴极析氢;腐蚀在金属表面缺陷、杂质富集、晶界处以及位错处优先进行,并且表面存在划痕处的小于0.00254 mm的窄缝处发生缝隙腐蚀。TZM合金在碱性介质中几乎不发生腐蚀;掺杂稀土元素镧可以略微提升TZM合金的耐蚀性,但提升效果不显著。     

TZM合金电化学腐蚀行为研究（英文）

采用粉末冶金和轧制工艺制备出TZM合金和稀土镧掺杂的La-TZM合金,通过动电位极化研究合金电化学腐蚀行为,扫描电子显微镜观察、能谱定量分析表征腐蚀产物显微结构特征。保持Cl~-浓度不变分别探讨合金在中性、酸性、碱性介质中耐侵蚀能力。结果表明,TZM合金在中性和碱性介质中抗腐蚀性能优于La-TZM合金,而在酸性介质中La-TZM合金抗腐蚀性能优于TZM合金,两类合金抗腐蚀性均表现为酸性介质强于中性介质,碱性介质最弱。Cl~-有效破坏腐蚀表面形成的钝化膜,OH~-和Cl~-双重侵蚀促使两类合金晶间腐蚀加剧、粉末冶金制备的TZM合金及La-TZM合金对酸性介质具有良好的耐蚀性。     

TZM合金电化学腐蚀行为研究

采用粉末冶金和轧制工艺制备出TZM合金和稀土镧掺杂的La-TZM合金,通过动电位极化研究合金电化学腐蚀行为,扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱定量(EDS)分析表征腐蚀产物显微结构特征。保持Cl-浓度不变分别探讨合金在中性、酸性、碱性介质中耐侵蚀能力。结果表明,TZM合金在中性和碱性介质中抗腐蚀性能优于La-TZM合金,而在酸性介质中La-TZM合金抗腐蚀性能优于TZM合金,两类合金抗腐蚀性均表现为酸性介质强于中性介质,碱性介质最弱。Cl-有效破坏腐蚀表面形成的钝化膜,OH-和Cl-双重侵蚀促使两类合金晶间腐蚀加剧、粉末冶金制备的TZM合金及La-TZM合金对酸性介质具有良好的耐蚀性。     

氧化镧钼板的高温拉伸性能

采用液-液掺杂并结合粉末冶金的方法制备了不同稀土氧化镧含量（0.5%～1.5%）的掺杂钼坯,轧制成钼板材后,研究了钼板高温拉伸性能,并利用SEM、EDS和显微镜对钼合金的组织和断口形貌进行了分析。结果表明：氧化镧不仅细化了钼合金晶粒,还提高了钼板的再结晶温度,在1200℃,纯钼板晶粒基本长成等轴晶,而氧化镧钼板的晶粒细小且长径比大。随着氧化镧掺杂量的提高,氧化镧钼板强度逐渐增大,而伸长率在掺杂量为1.0%时最佳。纯钼板在1000℃之后转成脆性断裂,而氧化镧钼板在试验温度范围内始终是塑性断裂。     

Microstructure of La-TZM alloy doped with rare-earth oxide La203

在TZM钼合金的基础上掺杂稀土氧化镧,用粉末冶金法生产出掺镧TZM合金。采用SEM、EDS对不同配方稀土钼合金的微观结构进行了分析。结果表明,掺镧可显著降低合金的晶粒尺寸,合金晶粒尺寸随着掺镧量的增加而减小;合金内第二相弥散颗粒不仅存在于晶界,也存在于晶内,可同时强化晶界和晶粒;间隙元素C、O会在晶界的第二相上富集,Ti在合金中会形成粗大的Ti-Mo固溶体,而C会和Mo形成粗大的Mo2C。稀土氧化镧的掺杂能促进TZM合金弥散分布的细小第二相的析i‰     

掺镧TZM合金的组织结构

在TZM钼合金的基础上掺杂稀土氧化镧,用粉末冶金法生产出掺镧TZM合金。采用SEM、EDS对不同配方稀土钼合金的微观结构进行了分析。结果表明,掺镧可显著降低合金的晶粒尺寸,合金晶粒尺寸随着掺镧量的增加而减小;合金内第二相弥散颗粒不仅存在于晶界,也存在于晶内,可同时强化晶界和晶粒;间隙元素C、O会在晶界的第二相上富集,Ti在合金中会形成粗大的Ti-Mo固溶体,而C会和Mo形成粗大的Mo2C。稀土氧化镧的掺杂能促进TZM合金弥散分布的细小第二相的析出。     

掺镧方式对La-TZM合金性能的影响

采用粉末冶金法在TZM合金的基础上,分别进行固-固掺杂稀土La2O3,固-液掺杂La(NO3)3,经烧结、热轧、温轧、冷轧后得到不同掺杂方式的La-TZM合金板材。用SEM观察粉末形貌、烧结坯组织及板材断口形貌,用粒度分布、EDS分别对合金粉末粒度及合金成分进行分析。结果表明:固-液掺杂La(NO3)3比固-固掺杂稀土La2O3的La-TZM合金板材第二相分布更为均匀、细小;晶粒尺寸较小;且固-液掺杂La(NO3)3合金的抗拉强度比固-固掺杂稀土La2O3也有显著提高,使其提高了10.9%。     

有机碳源替代石墨制备TZM合金及其性能研究

以有机碳源硬脂酸替代传统的石墨粉末,采用粉末冶金法固-液混合方式掺杂碳元素,后经压制成形、高温烧结、热轧、温轧、冷轧等工艺制备TZM合金板材,并对其力学性能及组织特点进行对比分析。研究结果表明:以有机碳源采用固-液掺杂硬脂酸的TZM合金粉末比传统固-固掺杂石墨粉的TZM合金粉末混合更加均匀,组织中第二相更多、更细小、分布更均匀,第二相质点粒子对位错起到钉扎作用,阻碍晶界滑移,从而显著提高了TZM的抗拉强度,其抗拉强度为1168.23 MPa,伸长率为7.66%,较传统固-固掺杂石墨粉的TZM合金抗拉强度提高了15.3%。     

掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析

采用粉末冶金和轧制工艺制备不同掺镧方式的La-TZM合金,运用金相法、SEM和力学性能测试分别对其组织和性能进行研究,探讨La2O3和La(NO3)3两种掺镧方式对TZM合金力学强度及延伸率的影响机理。研究表明:La2O3-TZM合金抗拉强度为1057 MPa,延伸率为8.2%;La(NO3)3-TZM合金的抗拉强度为1202 MPa,延伸率为7.0%。La(NO3)3掺杂使合金组织内形成更加细小均匀的第二相,其断裂面为准解理断口,显著提高了TZM合金的强度,但对TZM合金的延伸率有一定的影响。     

钼镧合金板材料舟的研制及其断裂行为分析

研究掺杂稀土镧的钼粉经压型、烧结、交叉换向轧制而成的钼镧合金板热冲压钼舟变温变载下的力学行为,探讨高温退火后析出物的弥散分布对钼镧合金板材力学性能的影响及加热制度对合金板材冲压成型性能的影响,分析料舟的断裂机制.研究表明,弥散分布的La2O3明显提高了钼板再结晶温度与力学性能,交叉轧制降低了板材纵向和横向力学性能的差异,有利于钼镧合金板的冲压成型;对2.8 mm厚Mo-1.0％La2O3合金板及冲压模具在550℃进行加热,将得到最大的冲压变形量;钼舟在18管炉内承受变温变载荷长期运行后,由于材料内部的空位迁移与滑移面上的位错滑移导致的韧窝撕裂,使料舟最终发生了宏观断裂.     

EFFECT OF La_2O_3 ON THE RECRYSTALLIZATION OF MOLYBDENUM WIRES

ＥＦＦＥＣＴＯＦＬａ_２Ｏ_３ＯＮＴＨＥＲＥＣＲＹＳＴＡＬＬＩＺＡＴＩＯＮＯＦＭＯＬＹＢＤＥＮＵＭＷＩＲＥＳ￥ＺＨＡＮＧＪｉｕｘｉｎｇ;ＺＨＯＵＭｅｉｌｉｎｇ;ＬＩＵＤａｎｍｉｎ;ＺＵＯＴｉｅｙｏｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅ...     

Ag-Sn-La合金粉末的氧化组织研究

采用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电镜,研究了Ag-Sn-La合金粉末的氧化组织。结果表明:Ag-Sn-La系合金粉末氧化后主要由Ag、SnO2和La2Sn2O73种相组成;合金元素含量不同,Ag-Sn-La合金粉末具有不同的氧化动力学特征、氧化组织和氧化机制。Ag-5.2Sn-3.4La合金粉末的起始氧化温度为350℃,氧化速度较快,元素La和Sn发生原位氧化,但柱状晶上La的快速优先氧化使得合金内部出现条状的氧化物;Ag-6.87Sn-1.28La合金粉末从加热一开始便发生缓慢氧化,在300℃以后开始快速氧化,元素La和Sn发生原位氧化,原位生成的氧化物颗粒弥散分布在银基体上;Ag-9.26Sn-0.44La合金粉末的起始氧化温度为567℃且氧化速度较慢,元素La发生原位氧化,而部分Sn在浓度梯度的驱动下向外扩散,生成的氧化锡颗粒主要分布在粉末边界,而La的氧化物则弥散分布在银基体上。     

钼基掺杂合金的研究现状

合金化是改善钼性能的主要途径。本文对固溶强化类、弥散强化类及K泡强化类钼合金进行了综合评述,重点从制备方法、形貌组织、强化机理以及力学性能这几个方面,对TZM合金、Mo-Re合金、La2O3掺杂钼合金、Al2O3掺杂钼合金以及Si-Al-K掺杂钼合金这几类合金的研究现状进行了分析。根据钼合金抗氧化性能差和耐磨性能差这两个缺点,提出了研制抗氧化涂层和硬质相是未来钼合金发展的两个重要方向。