TZM钼合金强化机理分析

1 前言钼钛锆合金在难熔金属中以它的强度高、良好的导热导电性及膨胀系数低、再结晶温度高,同时又比较容易加工而著名,尤其是钛、锆、碳含量较低的 TZM 牌号,在钼合金中更是佼佼者。根据美国标准,TZM 合金的成分是:Ti0.4～0.55%,Zr0.06～0.08%,C0.01～0.04%,余量为 Mo,合金元素总量不超过1%,就是这些少量的元素,使钼的机机性能不论是室温还是高温都大为提高,再结晶温度比纯钼高300℃左右,与钨相比,钨的     

钼镧合金和TZM合金的高温性能

研究了钼镧合金和TZM合金在1000～1800℃的高温性能和相应的组织.结果表明小于1400℃的情况下,钼镧合金有较高的强度和塑性的综合性能,当温度大于等于1400℃时,其抗拉强度明显降低,同时塑性也有明显的下降.而随着测试温度的提高,TZM合金的抗拉强度降低,但是其塑性升高,这一点和钼镧合金恰恰相反.同时,不管是强度还是塑性,TZM合金较之相同温度的钼镧合金有明显的优势.组织观察表明这两种钼合金在1100℃开始再结晶,一直延续到1550℃,并且其再结晶晶粒都呈现拉长的组织,这明显不同于纯钼再结晶状态下的等轴晶粒.     

复合添加Zr、Cr和La对铝再结晶温度的提高作用

以99．99％高纯铝为原料,以中间合金形式复合添加zr、cr和La,采用铸锭冶金法制备铝合金。通过对合金的组织结构观察和分析以及力学性能测试,研究复合添加zr、Cr和La对铝再结晶温度的提高作用。结果表明：在铝中同时添加0．1％Cr和0．28％La（质量分数,％,下同）,可使铝的再结晶起始温度提高约30℃,铝的再结晶得到抑制;复合添加0．09％Zr、0．1％Cr和0．14％La,铝的再结晶起始温度提高了约30℃,终了温度提高约60℃,铝的再结晶及晶粒长大现象得到显著的抑制。与同时添加Cr和La相比,复合添加Zr、Cr和La对铝的强化作用更大。     

等温锻造模具用TZM合金高温力学性能研究

采用粉末冶金法制备了TZM合金。研究了TZM合金的高温拉伸性能、高温断裂韧性以及高温持久性能。结果表明,当试验温度不低于1 100℃时,随着试验温度的提高,TZM合金拉伸强度降低,塑性增加,断裂机制为韧性断裂;试验温度为1 100℃时,随着加载应力的增加,TZM合金持久寿命逐渐降低;同样试验温度下,TZM合金高温断裂韧性良好。TZM合金较现有国产等温锻造模具材料的高温性能良好,可用作1 100℃甚至更高温度下的等温锻造模具材料。     

La2O3对钼烧结坯力学性能的影响

本文研究了La2O3对钼烧结坯力学性能的影响。将纯钼及不同La2O3含量的ODS钼合金在1500℃和2050℃真空退火后，测试其力学性能。结果表明，添加La2O3后，无论是轧制状态还是高温退火后，材料的抗拉强度均显著高于相同加工状态的纯钼。La2O3强化钼合金的再结晶温度显著提高，因此具有优异的高温性能，从而改善了材料从高温加热回复至室温的低温脆性。     

TZM合金的性能及机理研究

试验研究了合金元素的不同添加方式对TZM合金的组织和性能的影响,最终确定了合金元素的合理添加方式。本文着重研究了TZM合金在不同温度下的抗拉强度和再结晶温度,通过与纯钼相比较,得出TZM合金优异的高温性能,并研究分析了不同合金元素的强化机理。     

MHC合金粉末冶金制备及其锻造棒材力学性能研究

针对MHC合金粉末的冶金制备工艺及其烧结坯性能、锻造态和经热处理后的MHC合金棒组织与力学性能开展研究。结果表明:所研究的粉末冶金工艺参数可制备出适宜于锻造加工的MHC烧结棒坯;相比于烧结坯,经88.6%锻造比锻造后MHC合金棒材的硬度、强度显著提高;经88.6%锻造比锻造后的MHC合金棒材的完全再结晶温度高于1500℃,经1200℃保温1 h热处理后,MHC合金棒材的室温强度Rp 0.2>770 MPa,硬度达到HRA 66.5;真空气氛下800℃高温拉伸强度Rp 0.2>450 MPa,延伸率大于18.5%。表明本研究制备的MHC合金棒材具备显著的室温高强高硬特性和良好的高温综合力学性能。     

热处理温度对Mo–14Re合金管材微观组织及力学性能的影响

研究了真空退火状态下不同热处理温度对Mo–14Re合金管材显微组织和室温力学性能的影响。结果表明：经轧制加工后的Mo–14Re合金管材晶粒组织沿轧制方向被拉长，呈明显的纤维组织，1100℃热处理后晶粒组织局部有宽化现象；随着热处理温度升高，1300℃热处理合金管材晶粒组织完成再结晶。热处理条件为1100℃、1 h的Mo–14Re合金管材表现出优异的强度与塑性组合，抗拉强度为710 MPa，延伸率为36.5%。断口分析发现，当退火温度在1100℃以下，Mo–14Re合金管材出现木纹状撕裂型断裂，表现出明显的塑性变形特征；当热处理温度提高到1300℃时，由于发生了再结晶，断口呈准解理断裂，塑性明显下降，变形主要以晶界滑移为主。综合分析表明，Mo–14Re合金轧制管材最佳热处理温度应该控制在1100～1300℃之间。     

低氧MHC合金板材的制备及力学性能

采用粉末冶金方法和热轧工艺制备了低氧MHC合金轧制板材,通过化学分析、金相分析、硬度测试、拉伸力学性能测试研究了低氧MHC合金的显微组织和力学性能。研究表明：通过调节C/Hf原子比、钼粉还原并结合真空烧结等手段,可以有效降低合金中的氧含量。不同温度下退火后样品显微组织分析和力学性能测试结果对比表明,合金板材在1 300℃以下为回复阶段,随着退火温度的增加,1 300℃开始发生再结晶,强度和硬度逐渐下降,塑性提高,在1 600℃时再结晶完成,完全再结晶的低氧MHC合金板材塑性优异。     

粉末冶金TZM板材的制造及性能

TZM钼合金板材由于其高温时的高强度及高再结晶温度,使其成为优秀的高温结构材料。本文叙述了用粉末冶金法制取TZM板材的工艺及性能。试样的方向及状态对板材的室温抗拉性能及弯曲塑-脆转变温度的影响也在本文中进行了讨论。另外,对粉冶TZM板材与粉冶纯钼板及熔炼TZM板材的性能进行了比较;还对比了粉冶法及熔炼法生产TZM板材的工艺流程及经益效益。最后简单介绍了有关该板材的使用情况。     

Mo-30W钼合金棒材再结晶行为研究

采用粉末冶金工艺制备了Mo-30W钼合金棒材, 通过拉伸力学性能测试、硬度测试、光学显微镜(optical microscope, OM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM) 及能量色散谱仪(energy dispersive spectrometer, EDS) 等测试分析手段, 研究了Mo-30W钼合金棒材的再结晶行为。结果表明, 由于W的固溶强化和变形强化, Mo-30W钼合金棒材在1600℃高温抗拉强度达到170MPa, 延伸率为10%, 高温力学性能得到明显提升; 在1300~1500℃范围内, 随着温度的升高, Mo-30W钼合金棒材强度和硬度先保持稳定然后显著下降; 在1500℃时, Mo-30W钼合金棒材发生了完全再结晶, 抗拉强度为385 MPa, 维氏硬度为HV10 185, 抗拉强度和硬度值达到最低。     

粉末冶金TZM合金板材的性能及其影响因素

TZM合金是目前广泛应用、性能优良的工业钼合金。本文介绍了供热等静压机隔热屏及大功率陶瓷发射管专用,厚度为、0.5mm的粉末冶金TZM合金板材的室温及1000～1400℃下的机械性能,1100℃及1200℃时的持久性能,弯曲塑—脆转变温度,杯突性能及再结晶行为;简述了该板材的织构特征及其与机械性能的关系;文章还探讨了试样的状态及取向对材料性能的影响。     

大功率陶瓷发射管栅极用TZM薄板工艺研究

进行了烧结、轧制工艺对比试验,研究了合金粉末粒度、烧结温度、中间热处理工艺对TZM合金微观组织、性能以及轧制过程的影响,探讨了影响大功率陶瓷发射管用TZM薄板表面质量的主要因素。结果表明：减小TiH2和ZrH2粉末粒度和适当提高烧结温度,可生产适合轧制TZM薄板的板坯,在后续冷轧过程中可明显减少起皮缺陷的产生;TZM烧结板坯于1350—1450℃开坯可保证轧制正常进行;轧制总加工率达到70％,板材厚度约8mm时,进行1550℃退火处理,可避免后续冷轧过程中分层现象的产生;按上述工艺生产的大功率陶瓷发射管栅极用TZM薄板室温和高温力学性能满足要求。     

微掺镧钼丝组织和性能

系统地研究了纯钼丝、微掺镧钼丝在不同温度下退火后的组织和性能。结果表明，微掺镧显著地改善了钼丝的强韧性能，提高了钼丝的室温强度和再结晶温度，改善了丝材再结晶后的室温脆性。微掺镧钼丝综合性能明显高于纯钼丝。     

合金元素及热处理工艺对高压气瓶钢性能的影响

系统研究了V、Mo、Mn合金元素的添加及热处理工艺参数对Cr-Mo低合金气瓶钢性能的影响。研究发现,540℃回火时添加0.13%的V元素可使合金强度提高60 MPa,材料强度的提高主要来源于晶粒组织的细化。随回火温度的升高,材料强度线性降低,但添加V的合金具有更好的回火稳定性。进一步增加合金Mo元素含量,其抗拉强度在570℃回火时达到峰值1 245 MPa,600℃回火时样品强度达到1 185 MPa,-50℃低温冲击韧性为52 J/cm2,具有良好的强韧性配合。Mn元素虽然也有利于提高材料强度,但样品冲击韧性一直处于较低值。     

Mo-La合金厚板材的力学性能研究

着重研究了La含量0.29%,厚度2.5 mm的Mo-La合金板材在不同退火温度下的室温和高温拉伸性能。结果表明,板材成品退火温度在1 250℃,具有较好的深加工性能。     

Cu-15Ni-10Mn合金形变热处理研究

研究了冷轧加工率与再结晶温度对Cu-15Ni-10Mn合金组织性能的影响以及形变时效工艺对合金力学性能的影响,详细说明了冷轧加工率与再结晶温度的匹配关系和合金形变时效强化机理.实验结果表明：冷轧加工率的增加,可降低Cu-15Ni-10Mn合金发生完全再结晶的温度;通过形变时效处理,合金内部析出MnNi粒子并阻碍晶界和位错运动,可显著提升合金力学性能;合金经加工率为70％的冷轧后,进行400℃保温48h的时效处理,硬度达394HV,抗拉强度大于1000MPa.     

00Cr12Ti铁素体不锈钢的再结晶退火与成形性研究

 研究了1.0 mm厚 00Cr12Ti冷轧板在再结晶退火工艺条件下力学性能的变化规律。研究结果表明,随着退火温度的升高,维氏硬度、屈服强度、抗拉强度和屈强比均呈快速下降趋势,在超过800 ℃之后变化不大。再结晶退火后,00Cr12Ti钢拥有较多的{111}取向的晶粒,塑性应变比值r0、r45、r90和r-在退火温度超过780 ℃以后都有较大升高,并且r90>r0>r45。在700～800 ℃之间,平面各向异性Δr值变化不大,随后Δr值随温度上升急剧升高,因而成形时易产生严重的制耳现象。通过杯突试验发现,杯突值IE与r-值的变化相一致,表明00Cr12Ti冷轧板在高温再结晶退火后,可获得良好的成形性能。