HfC含量对钼钛锆合金显微组织和力学性能的影响

在钼钛锆（titanium zirconium molybdenum alloy,TZM）合金粉末中分别添加质量分数为0、0.25%、0.50%、1.00%的HfC粉末颗粒,利用粉末冶金结合轧制变形的方法制备多元复合强化钼合金。通过金相组织观察、扫描电子显微镜形貌表征、能谱分析以及力学性能测试等手段,研究了HfC颗粒对TZM合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加HfC颗粒可以抑制TZM合金晶粒在烧结过程中的长大,但添加量超过0.50%时,抑制效果减弱。当HfC颗粒质量分数为0.25%时,TZM合金的室温和高温抗拉强度最强,维氏硬度最高,塑性最优。     

W-Re-HfC合金的界面反应及高温拉伸性能

采用氢气烧结结合热等静压致密化制备了W-Re-0.3HfC及W-Re-0.5HfC合金,并对其微观组织、界面扩散与反应、高温拉伸性能及断口形貌进行了观察与测试。研究结果表明,通过热等静压致密化处理后,W-Re-HfC合金相对密度明显提高,达到96.1%以上,合金晶粒尺寸小于20μm,HfC颗粒弥散分布在合金晶内及晶界处。能谱分析发现,HfC在烧结过程中与H_2发生缓慢反应,出现C向W基体中的扩散现象,同时C在晶界处的偏聚也降低了晶粒界面的结合强度。高温拉伸结果表明,HfC含量从0.3%增加到0.5%,使W-Re-HfC合金的高温强度及塑性同时得到改善,随拉伸温度从1 300℃升高到1 500℃,合金塑性变形能力明显增加。W-Re-HfC合金高温拉伸断口呈韧窝状,HfC颗粒分布在韧窝底部。     

钼合金制备工艺的研究进展

纯金属钼存在低温脆性、再结晶脆性、抗高温氧化能力较差等明显缺点,极大限制了其应用范围,通过在钼基体中添加第二相(稀土氧化物(La_2O_3、Ce_2O_3、Y_2O_3)和碳化物(TiC、ZrC、HfC))形成的钼合金因具有良好的高温性能、较低的韧脆转变温度、较高的再结晶温度受到了国内外学者的广泛关注。本文对三种钼合金制备工艺(固–固掺杂、固–液掺杂和液–液掺杂)进行了总结,并对其发展趋势做出了展望,结果表明采用液–液掺杂工艺能显著提高材料的均匀性和力学性能。     

轧制变形对93WNiCu合金微观结构和力学性能的影响

选用93WNiCu高比重合金,采用冷轧的方法对其进行轧制变形处理,变形量分别为5%、10%、15%、20%,通过对变形前后材料内部组织结构的观测,分析了材料内部轧制变形机理,并对变形前后的材料进行力学性能测试,对比分析轧制变形对93WNiCu合金性能的影响。结果表明:93WNiCu合金材料经过轧制变形后内部钨颗粒呈条带状,粘结相均匀分布在钨颗粒之间;轧制变形可有效地提高合金的抗拉强度,20%变形量的轧制变形就可使材料的室温抗拉强度由烧结态的900 MPa提高到1 270 MPa,延伸率由7.6%降低到4%;通过金相以及拉伸断口显微观测,分析了93WNiCu轧制变形强化机理。     

放电等离子烧结W-Re-HfC合金的微观组织及力学性能

采用放电等离子烧结法制备了不同HfC含量(1%,5%,10%(质量分数))的W-Re-HfC合金,并对其微观组织、室温压缩性能及断裂韧度进行了观察与测试。研究结果表明,随HfC含量增加,W-Re-HfC合金的烧结相对密度略有下降,HfC颗粒弥散分布在合金晶内及晶界处,对晶粒的细化作用明显。W-Re-HfC合金的室温抗压强度及断裂韧度随HfC含量的增加得到很大提高,HfC含量从1%增加到10%,合金室温抗压强度提高了80%。当HfC含量为5%时W-Re-HfC合金表现出了最优的压缩塑性变形能力。     

固-固掺杂钼镧合金板材性能研究

本文以平均粒度为4. 0μm钼粉和平均粒度为50 nm、0. 5μm和2μm 3种氧化镧粉为原料,采用固-固掺杂法制备了氧化镧含量为1%的3种不同钼镧合金板坯和轧制板材,研究了3种合金的烧结密度、金相、拉伸力学性能和不同热处理后的室温深冲性能。实验结果表明,固-固掺杂钼镧合金板材性能优异,且掺杂氧化镧粉平均粒度的变化对板材的烧结晶粒数、热轧板材的纵、横向显微组织、拉伸性能和深冲性能都有显著影响。     

第二相粒子尺度对钼镧合金加工硬化影响

采用特殊制备前驱粉和液一固掺杂方式制备出弥散强化稀土钼镧合金，通过扫描电镜和透射电镜，研究了掺杂方式对钼镧合金烧结体中第二相的粒度分布和形貌，证实了钼基体中La2O3颗粒的存在，分析了第二相粒子在钼基体中的分布规律，测定了钼丝的拉伸性能，根据奥洛万机制，引入位错可滑移宽度的概念，分析了粒子尺度对材料硬化性能的影响，提出了改进小尺度第二相粒子强化钼合金加工性能的建议。     

氧化钇掺杂对钼合金高温力学性能的影响

通过固液掺杂法制备了5种不同含量的氧化钇掺杂钼合金粉体,经压结、烧结、轧制后制备成钼合金板材。利用X射线衍射(XRD)分析了钼合金的相组成,用能谱(EDS)表征了钼合金的化学成分,用热-力学物理模拟试验机对钼合金板材在1000～1400℃的高温拉伸性能进行了测试,用维氏显微硬度仪测定了钼合金室温及经高温拉伸后的硬度,用扫描电子显微镜(SEM)观察了钼合金的显微组织和断口形貌。结果表明:钇以氧化钇的形式存在于钼合金中,使其晶粒细化且大小均匀。氧化钇掺杂量对钼合金板材的高温抗拉强度、高温延伸率和高温拉伸后显微硬度有显著的影响。随着氧化钇掺杂量的增多,钼合金的显微硬度逐渐增加。掺杂氧化钇提高了钼合金板材的高温强度、高温延伸率和高温拉伸后的显微硬度,并随着氧化钇掺杂量的增加而增加。当氧化钇的掺杂量为0. 5%(质量分数)时,钼合金板的高温综合性能最好,1000℃时的高温抗拉强度达到428 MPa,延伸率达到12. 7%,拉伸后显微硬度达到HV_(200)252. 8。     

放电等离子烧结高合金工具钢的组织与性能

本文研究了放电等离子烧结(SPS)参数对HGSF01高合金工具钢致密度、硬度的影响规律,以及烧结态HGSF01高合金工具的显微组织、抗弯强度和摩擦磨损性能。结果表明:材料的致密度随烧结温度的升高和保温时间的延长呈上升趋势,而硬度则是先升高后降低;经SPS得到的材料晶粒细小,晶粒尺寸约为5μm,碳化物颗粒细小、均匀、弥散分布在基体上;烧结态材料的抗弯强度比电渣重熔态材料提高了一倍,耐磨性比电渣重熔态材料略有提高。     

Si-Al-K掺杂钼合金制备工艺及性能研究进展

本文介绍了Si-Al-K掺杂钼合金的制备工艺及流程,分析了该掺杂方式对钼合金组织和性能以及烧结后密度的影响,综述了Si-Al-K掺杂对钼合金的强化机理,研究了Si-Al-K掺杂对钼丝再结晶温度的提高及高温力学性能方面的改善,对目前掺杂存在的问题进行了分析和展望。     

钨合金低温塑性降低机理及断口分析

对旋锻正火态的９３ＷＮｉＦｅ合金进行不同温度的动态拉伸实验,拉伸速率１０ｍ／ｓ,温度为４７３￣７７Ｋ。随着温度的降低,钨合金的塑性降低,断口形貌由高温钨颗粒与基体脱粘的韧性断裂逐渐向低温钨颗粒解理脆性断裂转变。钨合金低温塑性降低的机理是温度降低时,钨颗粒的变形逐渐被抑制。提出了不同温度下钨合金变形与断裂模型。     

W-Ni-Sr电极材料固-液掺杂法制备工艺研究

采用了固-液掺杂法制备W-Ni-Sr电极材料，研究了复合粉的成分、形貌/物相，以及材料的烧结工艺对材料微观组织的影响，对比了固-固掺杂法制备W-Ni-Sr电极材料的组织和硬度、电导率和热导率，探讨了钨合金电极材料的优化方向。结果表明：固-液掺杂法制备的W-Ni-Sr复合粉，大部分颗粒大小在1μm以下，Ni和Sr元素在其中分布比较均匀。复合粉具有较好的烧结性能，烧结后钨酸盐均匀弥散分布在钨晶界和晶内，阻碍了晶粒的长大，电极材料的晶粒细小。固-液掺杂比固-固掺杂所制备的钨合金电极材料组织更均匀、细小，性能更好。     

稀土掺杂钼制品的组织和性能研究

采用液-液掺杂工艺制得稀土掺杂钼粉及钼(合金)坯,通过调整掺杂稀土的种类及含量考察了其对钼粉及钼(合金)坯组织及性能的影响,结果表明,掺杂稀土的种类和掺杂含量的变化对Mo - La -Y复合粉体的形貌及尺寸的影响不明显;钼(合金)坯基体颗粒总体上随掺杂含量的增加而变细,而在相同掺杂含量下,双元掺杂比单元掺杂的细化作用更...     

铈钨坯的空心阴极等离子烧结工艺研究

对空心阴极效应的发热机理及空心阴极等离子烧结铈钨坯工艺进行了初步研究。通过合理地控制电流、电压以及气压等影响因素,获得了持续稳定的空心阴极效应,使其阴极达到2500℃以上的高温。将此高温效应用于烧结高熔点材料——铈钨合金,获得了很好的效果。得到的铈钨烧结坯的密度达到17.8 g/cm3,与垂熔烧结方法获得的密度水平相当。     

国外消息拾零

1、掺钼高强度重合金 这是美国新研制成功的一种高强度钨基合金。这种合金的硬度大于HRC44,可用作穿甲弹。从钼-镍以及钼-铁的两元相图（从略）可明显看出:在重合金液相钨烧结温度下,钼的溶解度比较大,钨和钼在整个合金成分范围内完全相互固溶。若将钼添加到典型的90W-7Ni-3Fe重合金系中,就形成一种独特的现象,即钼与固体和基体互溶,其结果是钼均匀地分布在钨晶粒和基体中。     

热处理对C/C-Cu复合材料钨涂层结构和烧蚀性能的影响

采用等离子喷涂技术,在C/C-Cu复合材料表面制备钨涂层,在真空炉中进行真空热处理。研究的热处理对涂层结构和氧乙炔焰烧蚀性能的影响。结果表明:未热处理的钨涂层与C/C-Cu复合材料结合良好,钨多以扁平颗粒堆叠成膜,颗粒之间有裂纹等缺陷,其物相组成主要是W。热处理后,C/C-Cu复合材料内的铜向钨涂层渗透,涂层更加致密,但基体与涂层之间的孔隙增加、结合较松散,涂层内有WC生成。氧乙炔焰30 s烧蚀实验表明,C/C-Cu复合材料的质量损失率为5.6 mg/s,未热处理的C/C-Cu复合材料钨涂层的抗烧蚀性能好,其质量损失率为0.9 mg/s,但热处理后的C/C-Cu复合材料钨涂层的抗烧蚀性能显著降低,质量损失率达12.0 mg/s。     

MHC合金的高温氧化腐蚀及挥发结晶行为

采用干法直接掺杂球磨混匀、冷等静压-烧结的粉末冶金工艺制备了HfC掺杂钼-铪-碳(MHC)钼合金棒材，开展了不同温度及保温时长的高温氧化对比试验。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了合金氧化过程中氧化产物及挥发结晶物的物相及形貌，利用重量变化研究了合金氧化失重及挥发物生成规律，总结了氧化物及挥发物的形貌变化及结晶特征。结果表明：MHC合金的氧化过程分为较低温度及较短保温时间的吸氧微量增重及较高温度阶段或较长保温时间的大量挥发失重；表层氧化产物从较低温度阶段的氧化脊横向发展为较高温度阶段的片状氧化层；氧化层的剥离是界面孔洞发展的结果，会导致合金基体裸露并进一步氧化；物相分析显示结晶挥发物为纯MoO₃，其结晶形貌特征符合螺旋位错生长理论；第二相HfC质点在晶界和晶内的析出，对MHC合金中基体元素的氧化和挥发能起到一定的抑制作用。     

掺杂方式对Mo-La_2O_3合金断裂韧性及掺杂粒子显微结构的影响

分别采用液-固和液-液掺杂方式向钼粉中加入氧化镧,用粉末冶金方法烧结出Mo合金。通过透射电镜和扫描电镜研究了不同掺杂方式制备的Mo-La2O3材料中第二相颗粒的粒度分布、形貌,以及钼合金的断口形貌。试验结果表明,液-液掺杂方法有利于细化、分散La2O3;液液掺杂试样的断裂韧性优于液固掺杂试样。并通过位错塞积理论讨论了La2O3的粒度分布对钼合金性能的影响。     

ITER用高性能轧制W板制备及其组织性能研究

以纯度为99.95%的钨粉为原料,在200 MPa压力下冷等静压成形,2 300℃于H2气氛中进行烧结制得钨烧结坯。钨烧结坯在1 250~1 500℃于H2气氛中经过4道次轧制制得接近理论密度的钨板。通过金相、维氏硬度和高温拉伸强度分析了轧制过程和退火过程中钨板组织和性能的变化规律。通过电子背散射衍射(EBSD)分析了退火过程中钨板织构的衍变。结果表明:轧制过程中钨板的密度、维氏硬度和高温抗拉强度随材料变形量的升高而增大,经过4道次轧制钨板的密度可接近理论密度,维氏硬度和高温抗拉强度分别为HV450和540 MPa;轧制态的钨板晶粒组织有明显沿RD方向拉长,1 350℃退火时,形变织构明显减弱,晶粒取向分布趋于随机。通过统计面积分数分析得到1 350℃钨板晶粒再结晶组织比例占65.8%。     

轧制方式对钼的力学性能的影响

纯钼板制品可以通过粉末冶金方法制备烧结坯料,再通过轧制变形得到期望的尺寸和性能。轧制工艺对钼板的性能有非常重要的作用,通过比较分析3种交叉轧制与单向轧制钼板的性能和微观组织的差异发现,交叉轧制可以显著改善各向异性,使材料具有优良的综合性能。随着温度的提高,轧制工艺对于钼板性能的影响明显减弱,晶粒再结晶和长大使钼板的高温性能基本一致。