TZM合金的研究进展

TZM合金是目前广泛应用的高温钼合金,具有熔点高、抗蚀性强、力学性能优异等诸多优点.制备TZM合金主要有电弧熔炼和粉末冶金2种方法.通过固溶强化、第二相强化和形变强化,TZM合金的室温塑性和高温强度均大大优于纯钼.采用包埋渗法在TZM合金表面涂覆一层保护性涂层,可有效改善TZM合金的抗高温氧化能力.     

钼及钼合金研究与应用进展

综述了钼单晶、钼铼合金、钼钛锆(TZM)合金、钼硅合金、稀土钼合金、钼铜合金的研究现状与应用进展,详细介绍了稀土钼合金的研究与应用,包括稀土钼的韧化作用机理、稀土掺杂钼粉的粒度控制、稀土钼合金力学性能和热发射性能研究.由于钼及钼合金具有高温性能好、热传导率高、膨胀系数低等特性,因此在航空航天、核能工业等诸多领域得到广泛应用.今后,发展新的制备工艺,提供更高性能的材料,开辟新的应用领域成为钼及钼合金发展的关键.     

掺杂不同微量元素对钼材性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了纯钼和掺杂Ti,Zr,C的TZM和掺杂La2O3的ZHM钼合金.简述了工艺过程.给出了掺杂元素的成分范围和烧结温度范围,及对它们进行搭配优选,获得了一组最合适的工艺参数,使材料的性能最好.其TZM棒材经1 150℃,2 h退火后,抗拉强度和延伸率分别达到800 MPa和21%,ZHM棒经相同处理后分别达到650 MPa和27%.TZM完全适合制作轧制无缝钢管用的钼顶头,ZHM可以做高温发热炉隔热屏用材料.     

掺杂方式对钼合金组织与力学性能影响的研究进展

钼是一种银白色金属,具有熔点高、强度大、蠕变速率低、膨胀系数小、导热导电及抗热震性能优、抗磨损和抗腐蚀性能强等特性,广泛应用于化学工业、石油工业、冶金工业、航天工业和核能技术等领域。纯钼在室温下塑性差但在高温下易产生晶界滑动导致较大变形,其在高温下的力学性能较室温下有大幅度衰减,且在高温下易产生较大的蠕变,强度和硬度下降明显。这些特性均限制了纯钼作为结构材料的广泛应用。为了提升钼金属的适用范围,改善钼金属在各种使用场景下的强度及韧性,人们通常在钼金属中加入少量的合金元素,通过微量元素的弥散强化及固溶强化作用清除晶界脆化相,以反应物作为弥散相对钼合金起到强化作用,从而达到提高其性能的目的。在国内外学者的共同探索下,目前已开发出的钼合金有Mo-Al_2O_3、Mo-La、TZM、TZC等。钼合金常用的制备方式是粉末冶金法,掺杂是钼合金制备过程中的第一步,不同掺杂方式的选取会对后续钼合金制品的组织与性能产生不同的影响。粉末冶金制备钼合金的过程中常用的掺杂方式有三种:(1)将钼粉与合金元素粉末混合的固-固(S-S)掺杂方式;(2)将合金元素溶解后混入钼(或氧化钼)粉中,干燥后进行还原的固-液(S-L)掺杂方式;(3)利用钼及合金元素的化合物溶液,经干燥、还原制备钼合金的液-液(LL)掺杂方式。近年来,国内外学者希望通过改进钼合金粉末冶金过程中的掺杂方式来改善钼合金的组织,提升钼合金的性能。研究表明,改进掺杂方式,首先要改进合金粉末的表面状态,使合金粉末的粒度更加细小且分散均匀;其次要使钼合金的烧结坯组织更为均匀,晶粒更加细小,第二相颗粒更加细小且分散;最终由于细晶强化及第二相强化机制使得钼合金的强韧性得到提升。本文综述了近年来国内外学者在掺杂方式对钼合金组织与性能影响方面的研究,分析了掺杂方式对多种钼合金的粉末状态、显微硬度、相对密度、微观结构、第二相分布以及力学性能等方面的影响,并在现有研究的基础上对未来掺杂方式的发展做了建设性展望,对钼合金的生产有重要的借鉴意义。     

TZM合金高温性能研究现状

TZM合金是目前广泛应用的一种高温钼合金,因其具有高熔点、抗腐蚀、力学性能优异等优点,广泛应用于军工、航天和高温结构件等领域。其主要通过元素的固溶强化、第二相强化和形变强化3种形式强化的作用,具有良好的室温塑性和高温性能。还重点介绍了TZM合金的高温性能,并对TZM合金的发展提出了看法。     

基于制备钨钼复合靶材的SPS烧结连接EI北大核心CSCD

采用放电等离子烧结(SPS)制备钨(W)和钛锆钼(TZM)连接件。通过高能球磨和调节温度烧结出高致密度纯W块体,相对密度可达97.0%以上。在制备的纯W块体表面铺置TZM合金粉末,烧结TZM的同时对W和TZM进行连接,实现了异种金属块体与粉末的一步烧结连接。研究烧结温度和降温速率对W/TZM合金接头的微观组织和力学性能的影响。结果表明:W与TZM结合良好,烧结温度在1400~1600℃范围内时,W/TZM接头的剪切强度随烧结温度的升高而增大;在相同烧结温度下,采用快速冷却方式获得的接头剪切强度高于缓慢冷却接头的;当烧结温度为1600℃并采取快速冷却降温时,W/TZM接头的剪切强度达到最大,为159.7 MPa。     

TZM合金热浸铝涂层的显微结构和循环氧化行为

TZM合金(Mo-0.5Ti-0.08Zr-0.02C(wt%))是钼基合金中主要的一类高温合金,广泛应用于高温核反应堆、航空、发电和化学工业领域的耐热和结构材料,但是它高温下在空气中却容易氧化。本文采用热浸镀铝工艺在TZM合金表面制备渗镀铝层以提高其高温抗氧化性,热浸温度为730℃,热浸时间分别为3min和5min。研究结果表明:镀层由表面纯铝层和内部合金层组成,合金层主要含有Al4Mo和Al5Mo相;合金层显微硬度达到HV760;镀层与基体间为冶金结合;渗镀铝层的高温抗氧化性能良好。     

真空熔炼Mo-Ti-Zr合金中C,O含量的控制

研究了碳添加量对真空电弧熔炼铸锭性能的影响,分析了从原料到制成熔炼锭后合金中碳、氧含量的变化规律,指出采用低氧含量的钼粉,并根据钼粉中氧含量,按1:1的质量比例配入碳黑,可有效控制真空熔炼Mo-Ti-Zr合金中的C,O含量,最终达到制取低气体杂质含量的Mo-Ti-Zr合金的目的.     

高温应用钼及钼合金表面改性研究进展

钼及钼合金因具有高熔点、高硬度、力学性能优异等优点,被广泛应用于军工、航空和航天等领域。但钼及钼合金在高温使用时存在抗氧化、抗烧蚀和耐磨损性能较差等缺陷,严重影响了钼及钼合金的高温使用性能。研究发现,通过表面改性能有效解决上述问题。首先提出了高温应用钼及钼合金表面改性涂层需满足的基本要求,系统地综述了改性涂层在改善高温应用钼及钼合金抗氧化、抗烧蚀和耐磨损性能方面的研究进展,介绍了常见改性涂层的制备方法,并指出了目前该研究领域存在的问题及今后的发展方向。     

钼及钼合金表面高温抗氧化涂层研究现状

钼合金作为新一代重要战略意义的稀有金属,现已广泛应用于冶金、石油、机械、化工、航空航天、核工业等诸多领域,但钼合金在高温环境下易氧化影响了其在航空航天领域的应用。综述了应用于钼及钼合金基体上的金属间化合物、贵金属、耐热合金高温抗氧化涂层体系的不同特点,总结了涂层的不同制备方法并进行了分析对比,展望了国内外钼及钼合金高温抗氧化涂层研究发展趋势,对目前涂层存在的问题及研究现状进行了深入的分析与概述。     

钛铝合金制备技术现状及新进展

简要介绍了国内外钛铝合金制备工艺的研究开发情况以及发展趋势:开发无污染熔炼、制粉工艺,降低氧、氮等杂质元素的有害作用,研究钛铝合金领域热等静压的条件、方式对压块的影响,确定合理的热处理工艺参数,改善合金微观组织,解决其室温脆性问题;结合攀枝花丰富的钛资源和钛原料条件,提出了低成本、市场竞争力强的铝热还原法制备钛铝合金新工艺。     

Effect of impurities on the weldability of powder metallurgy,electron-beam melted and arc-melted molybdenum and its alloys

Welds of various molybdenum metals and alloys were examined by bend tests between 183 and 333 K, and the fracture surfaces were observed by scanning electron microscopy and Auger electron spectroscopy. In PM-Mo, blow holes were formed but weldability was improved by selecting high-purity powder, which contained low concentrations in oxides forming impurities, to reduce the total content of oxygen. Nitrogen segregated to grain boundaries promoted intergranular brittleness in PM-Mo. However, in EB-Mo, AM-Mo, Mo 0.56%Nb and TZM, nitrogen was hardly detected and carbon segregation was always present at grain boundaries. Carbon segregation and carbide precipitation were found to strengthen the grain-boundary cohesion and improve the ductility.     

The interaction between silicon nitride and several iron,nickel and molybdenum-based alloys

Solid-solid reactions have been studied between silicon nitride and AlSl 316 and 20/25/Nb austenitic stainless steels, Fecralloy ferritic stainless steels (with and without yttrium), PE 16, Nimonic 75, Hastelloy X nickel-based alloys and a TZM molybdenum alloy. The reactant couples were heat-treated, in gettered inert gas, for up to 5161 h, at 800 to 1100° C. The temperature for the onset of measurable reaction with the iron and nickel-based alloys was between 825 and 900° C. Interaction was appreciable at 1000° C, being greatest with 20/25/Nb and least with the Fecralloy steel. The overall pattern of these reactions was similar, in that selected alloy constituents (chromium, together with iron and/or nickel where appropriate) reacted with the silicon nitride to form an adherent product, which was basically a silicide, although it also contained nitrogen. Some of the silicon and/or nitrogen released by subsequent decomposition of the primary reaction product was taken up by the alloys. In PE 16 and Hastelloy X alloys silicon was associated with molybdenum. There were several types of nitrogen pick-up: in the Hastelloy X alloy it followed a diffusion profile, while with other alloys it reacted with the constituents Ti, Al or Y to form nitrides. The surface layers on the austenitic stainless steel were denitrided, with nitrogen being transferred, via the gas phase, to a tantalum getter. With the TZM alloy no constituent was transferred to the silicon nitride. However, a silicon layer built up at the alloy surface and nitrogen was picked up, with its penetration following a diffusion profile.Trade Mark of the United Kingdom Atomic Energy Authority.Trade Mark of Henry Wiggin and Co. Ltd.Trade Mark of Union Carbide Corporation.     

超高强Al-Zn-Mg-Cu合金研究综述

综述了超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的元素构成及合金化机理,介绍了超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的先进制备技术和热处理技术,阐述了超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的制备原理和热处理强韧化机制,展望了高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的发展趋势和前景。旨在为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金材料产业的持续发展提供理论参考。     

TiAl基金属间化合物表面涂层研究进展

TiAl合金具有优异的高温力学性能,可以作为Ni基高温合金的轻量化替代材料,但氧化和磨损等行为限制了TiAl合金的高温服役时间,不利于工业化应用。通过在TiAl合金表面沉积涂层,可以使材料兼具基体的力学性能和涂层材料的表面性能,以提高TiAl合金适应不同服役环境的能力,进而拓展其应用范围。列举了TiAl合金使用的涂层材料应具有的性质;介绍了常见涂层的制备方法;以涂层成分分类,分别总结了不同涂层体系的研究现状,并展望了制备工艺和涂层性能的发展趋势。     

Ni-Ti-Nb宽滞后形状记忆合金管接头研究和进展

介绍了NiTiNb宽滞后记忆合金的发展以及形状记忆合金管接头工作原理.详细论述了NiTiNb宽滞后记忆合金管接头制备加工特点,结构设计思想以及扩径工艺.并介绍了一种气压管道连接用的小尺寸记忆合金管接头的研制.     

高强高导铜银合金的研究现状及发展趋势

Cu-Ag合金作为先进的导体材料,广泛应用于微电子、交通、航空航天及机械制造等工业领域。回顾了近年来高强高导Cu-Ag合金的主要研究进展。针对Cu-Ag合金的导电性和力学性能,主要从合金设计中的Ag成分设计、微合金化和加工工艺中的制备方法、热处理及变形处理等方面进行评述。分析了Cu-Ag合金的成分设计原则,比较了上述几种加工工艺的特点,并提出大塑性变形将会是一种非常有前景的制备高强高导Cu-Ag合金及其它合金的加工工艺。最后指出了现阶段研究中存在的问题及未来发展的趋势。     

难熔金属单晶的电子束悬浮区熔定向凝固

难熔金属及合金以其优异的性能在航空航天、电子信息、能源、化工、冶金和核工业等国防及民用领域有着不可替代的作用,其发展日益受到高度重视.本文综述了难熔金属及合金的应用和发展,以钼、钨及其合金单晶的发展历程为例,概述了难熔金属单晶的电子束悬浮区熔定向凝固制备技术的发展,简要介绍了难熔金属钼的电子束悬浮区熔定向凝固生长工艺与组织的研究.     

铀铌合金结构及性能调控研究进展

铀铌合金作为一种重要的核工程材料,因其较高的密度、优异的耐蚀性能和良好的力学性能等特点,被广泛应用于核工业领域。铀铌合金受成分及热处理工艺影响显著,表现出复杂的相转变和组织结构特征,使得铀铌合金耐腐蚀性能及力学性能可在较大范围内获得调控。本文按照"成分/工艺-结构-性能"主线,综述了近年铀铌合金在结构、性能调控方面的研究进展,认为:低温时效机制和杂质控制技术仍是铀铌二元合金研究中需要重点关注的问题;高通量设计、制备及表征手段的出现,为未来铀铌多元合金结构及性能调控研究带来了新的机遇与挑战。