稀土氧化物纳米掺杂对钼合金丝力学性能的影响

稀土掺杂可提高钼合金的强度,试验通过固-液纳米掺杂获得不同含量的Mo-La、Mo-Y、Mo-Ce复合粉末,经过相同的压制、烧结、拉丝工艺制备了直径为1.8 mm三种不同稀土掺杂钼合金丝。通过对钼合金丝室温及1 500℃高温力学性能检测,结合金相及透射电镜分析,研究了不同稀土元素对钼合金丝力学性能的影响,分析其强韧化机制。结果表明:由于Ce O_2在钼合金丝加工过程中与钼基体一同产生了形变,由此产生的韧化效果,使得钼合金丝表现出更为优异的力学性能;而La_2O_3与Y2O_3在加工过程中并未发生变形,主要起到弥散强化的作用;纳米La_2O_3因其颗粒分布更为细小均匀,使得La_2O_3掺杂比Y2O_3掺杂的钼合金丝表现出相对高的综合力学性能。     

不同固-固掺杂工艺对氧化锆弥散强化钼合金性能的影响

以氧化锆作为添加剂,采用粉末冶金法分别在二氧化钼和钼粉中固-固掺杂制备出了氧化锆弥散强化钼合金。分析对比了合金金相组织及微观结构的差异,并测试了不同掺杂工艺制备出的钼锆合金的抗拉强度、硬度以及再结晶温度。试验表明：采用不同的固-固掺杂工艺制备出的钼锆合金在力学性能、加工性能以及再结晶温度方面存在一定差异。在二氧化钼中掺杂氧化锆制备的钼锆合金经过一定程度塑性加工之后硬度、抗拉强度更高,加工硬化现象更明显,加工至?0.68 mm丝材的再结晶温度约为1 400℃,比相同条件下在钼粉中添加氧化锆制备的钼锆合金再结晶温度提高约200℃左右,具备更好的高温力学性能。     

钼合金化的研究现状

综述了钼和钼合金的致脆机理,详细介绍了固溶强化、钾泡强化、稀土氧化物掺杂强化以及其他强化方式改善钼合金的室温脆性、高温力学性能等研究现状,着重分析了稀土氧化物对钼合金的韧化作用并说明了稀土掺杂工艺对钼合金性能的影响,指出复合机制的合金化方式、改善高温的抗氧化性能和作为功能材料的应用是当前人们研究钼合金面临的新挑战。     

掺杂稀土元素的高温钼合金的研究

介绍了国内外掺杂稀土元素的高温钼合金的研究情况。对Y2O3、La2O3、NdO3、Sm2O3、Gd2O3五种稀土元素掺入钼丝和未掺入钼丝了进行研究。结果表明,掺杂钼丝比未掺杂钼丝具有更高的再结晶温度和高温下更好的抗变形性能。目前这种掺有稀土元素的钼合金已被研制出,并得到广泛的应用,市场前景看好。     

高含量La_2O_3/Y_2O_3对钼合金微观组织与性能的影响

采用粉末冶金方法制备了不同质量分数La_2O_3/Y_2O_3复合稀土氧化物掺杂的钼合金,观察了钼合金物相构成、显微组织和断口形貌,测试了其力学性能。结果表明:掺杂La-2O_3/Y_2O_3钼合金的物相组成为La_2O_3、Y_2O_3和Mo;锻造态钼合金横截面的晶粒尺寸随La_2O_3/Y_2O_3含量增加而减小,锻造态钼合金纵截面的显微组织为明显的纤维状织构组织形态;锻造态Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金的横截面断口为韧窝断裂和少量解理断裂,纵截面断口为沿晶脆性断裂;合金抗弯强度和弯曲角随La_2O_3/Y_2O_3含量的增加先增加后降低,Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金抗弯强度达到1133 MPa,弯曲角达到38°。     

钼合金纳米喷雾掺杂工艺研究

开发出一种钼合金纳米喷雾掺杂工艺及其过程控制方法;采用传统固-液掺杂工艺和纳米喷雾掺杂工艺分别制备出Mo-La合金丝材和板材,并测试其室温力学性能和使用性能;采用透射电镜(TEM)和经典弥散强化理论,分析了纳米掺杂钼合金强韧化机制。结果表明,按照1∶20的纳米粉末与去离子水的最大固液质量比、经过30 min搅拌制备的纳米悬浮液在在线搅拌装置和空气压力作用下,通过适当结构的喷头喷淋到Mo O2粉末中,可实现钼合金的纳米掺杂;液体介质中纳米粉末离散稳定性检测方法和钼合金粉末中掺杂元素微观均匀性检测方法可对纳米喷雾掺杂工艺的制备过程实现实时控制;在相同成分下,纳米喷雾掺杂工艺制备的Mo-La合金丝、板材的综合力学性能和使用寿命均比固-液掺杂工艺提高50%以上。TEM照片和Fisher理论分析结果表明,纳米喷雾掺杂工艺实现了第二相粒子以纳米尺度均匀分布,第二相粒子的尺寸、数量和分布均匀程度远优于固-液掺杂工艺,从而保证了其有效发挥弥散强化作用。     

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。     

钼-钾-硅合金再结晶行为研究

固溶强化或弥散强化钼基材料的高温抗蠕变性能是行业重要研究方向.钼-钾-硅合金(MKS合金)是在钼基体中添加适量的钾和硅元素的合金,通过对比不同温度退火以及不同的掺杂量的再结晶组织,研究了MKS合金的再结晶行为,发现钾含量0.0632％(质量分数),硅含量0.0607％(质量分数)时,经过1600℃以上退火60 min,...     

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。     

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。     

稀土氧化物粒子对钼合金粉末冶金过程及力学性能的影响

试验研究了掺杂La2O3、Y2O3、CeO2稀土氧化物颗粒对钼合金的粉末物性、烧结进程、制品的烧结致密度及压力加工丝材的室温力学性能的影响规律。试验结果表明,掺杂稀土氧化物粒子细化了钼粉的粒度,降低了松装密度和粒度分布范围,同时导致粉末团聚现象增多;稀土氧化物粒子延迟了钼合金的烧结进程,降低了烧结制品的致密度,同时细化了烧结体晶粒尺寸。稀土氧化物粒子以弥散强化和细晶强化的形式,提高了钼合金丝的室温强度。CeO2显著提高了钼合金丝的室温韧性,La2O3、Y2O3则降低了钼合金丝的室温韧性。     

掺杂方式对Al2O3/Mo复合材料组织及性能的影响

分别采用固-固、液-固和液-液掺杂方式向钼粉中引入Al2O3,然后用粉末冶金法制备出掺杂钼粉,经压制、烧结制成Al2O3颗粒增强钼基复合材料.对掺杂钼粉及钼坯进行SEM形貌观察,并测定复合材料的密度和显微硬度.结果表明,液-液掺杂能够制备出粉末颗粒小、密度及硬度高的Al2O3/Mo复合材料,其掺杂Al2O3颗粒细小且分布较均匀.     

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。     

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。     

镧钼合金在电火花切割加工中的应用研究

进行了镧钼丝与纯钼丝作电火花切割电极丝的对比试验，试验结果显示；在合理控制镧钼丝加工工艺的条件下，镧钼丝具有较高的抗拉强度和高温强度，其线切割使用寿命明显高于纯钼丝，试验数据显示提高50%左右，实践表明，在电火花线切割加工行业，用镧钼丝代替纯钼丝作电极丝，可有效降低切割成本，极具推广应用价值。     

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。     

Design and Achievement of Metallurgical Bonding of Mg/Al Interface Prepared by Liquid–Liquid Compound Casting via a Co-deposited Cu–Ni Alloy Coating

The metallurgical bonding of Mg/Al bimetal by liquid–liquid compound casting was realized via co-deposition Cu–Ni alloy coating. The metallurgical layer of the Mg/Al bimetal consisted of Cu solid solution, Cu₂Mg and (Al0.7Cu1.3) Mg, Mg solid solution, Al₃Ni₂, and Mg₂Cu. Vickers hardness of the interface was between 149.9 and 209 HV, which was significantly lower than those of Al–Mg intermetallic compounds. The formation mechanism of the interface was attributed to interdiffusion among AZ91D, A356, and Cu–Ni alloy coating.

     

Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金方法制备含Y2O3的稀土钼合金,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等手段对钼合金的断裂特征和组织结构进行对比分析,研究稀土氧化物Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响.研究表明:添加Y2O3能细化晶粒、改善钼合金的晶粒均匀性和致密度、提高钼合金的性能:拉伸强度和屈服强度随Y2O3含量的增加呈现先增高后降低的趋势,在Y2O3含量为1％时,抗拉强度达511.43MPa,屈服强度456.99MPa,分别是纯钼材料的1.31倍和1.57倍,综合力学性能最佳;在烧结坯中,Y2O3颗粒分布均匀,主要以球形和等轴状形式存在于晶界上.     

钼铁冶炼收尘灰制备钼酸盐的实验研究

利用钼铁冶炼收尘灰制备钼酸盐。固液比1∶40,在80℃时用稀H2SO4浸出3 h;浸出液以N235作为萃取剂,相比W/O=2∶1,进行2级萃取;有机相用0.27 mol/L NH3.H2O反萃;硝酸调节pH=1.5~2.0得到钼酸盐产品,晶体组成为(NH4)3PO4(MoO3)12.4H2O,纯度95.5%。