钨铼合金研究进展

随着航空航天技术、核工业、电子工业的日益发展,对超高温材料提出了更为苛刻的要求,急需研制高温高强度结构件材料。钨铼合金具有高再结晶温度、低韧脆转变温度、优异的高温强度以及高温抗蠕变性能,得到了国内外学者的广泛研究。本文综述了钨铼合金的分类及制备方法,并对固溶强化钨铼合金、碳化物增强钨铼合金、氧化物增强钨铼合金的再结晶温度、高温强度、高温抗蠕变性能等进行了比较,认为碳化物（Hf C）增强钨铼合金具有更加优异的性能。因此,碳化物第二相粒子增强钨铼合金是钨铼合金的发展方向并且有必要对钨铼合金的先进制备技术、成分优化、组织调控、变形行为和机理等问题开展进一步研究。     

W-Re合金的制备与应用

钨铼合金具有更好的耐高温、延展性、低蒸汽压、低电子逸出功和低的韧脆转变温度等优异的高温力学性能,应用于各高温材料领域。结合近年相关研究,从制备钨铼合金粉体和钨铼合金块体两方面出发,综述了Re对钨基材料性能方面的改善效果以及合金制备方法,粉体制备方法有高能球磨法、混粉法、湿化学法和球化法,合金制备方法常见有放电等离子烧结法、气相沉积法、3D打印成型技术等,并结合其应用背景对制备工艺的研究现状及发展趋势进行展望。     

退火温度对钨铼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了钨铼合金,通过拉伸性能测试、硬度测试、光学显微观察等手段,研究了退火温度对钨铼合金组织和性能的影响。研究表明：锻造后的钨铼合金室温抗拉强度为1620 MPa,断后伸长率为20%,维氏硬度为HV₃₀ 540。钨铼合金在1500℃时开始发生局部再结晶,1700℃时发生晶粒长大。钨铼合金的室温抗拉强度、维氏硬度随着退火温度的提高而降低,断后伸长率随着退火温度的升高先增大后减小。     

钨铼合金粉末制备研究进展

性能优良的W-Re合金制品广泛应用在航空航天、高温测量、核聚变和电子等领域。W-Re合金粉末制备是其合金制备的关键步骤。文章详细介绍了钨铼合金粉末的制备方法,对固-固混料法、固-液混料法、固-固高能球磨法和液-液混料法的特点进行归纳总结,并简单阐述了钨铼合金的发展和应用。     

拉拔形变中铼元素固溶无序化对钨铼丝导电性能的影响

金属钨因其高熔点、高密度和优异的高温性能，在电子器件、加热元件和辐射防护等方面有着广泛应用。通过添加铼元素固溶形成的钨铼合金被广泛应用于真空电子器件的核心材料，也是迄今为止对钨材料进行韧化最为有效的手段之一。在钨铼丝性能研究中，对于钨铼合金服役性能最为关键的电阻率指标却鲜有研究和报道，本试验通过对不同拉拔形变量的纯钨丝及W-20%Re合金丝的力学性能和电阻率变化趋势进行系统性研究。研究结果发现，相较于纯钨丝的抗拉强度和电阻率均随拉拔形变量上升而升高的特点，W-20%Re合金丝的电阻率随形变量的增加出现了两个具有显著差异的阶段。通过进一步的透射电镜显微结构、高分辨电镜下元素分布特征对比分析发现，该现象是由高温拉拔形变过程中钨铼合金中铼元素的均匀无序化固溶所造成的。     

增材制造制备钨及钨合金材料研究进展

钨及钨合金具有熔点高、硬度大、高温强度高等优异性能，广泛应用于航空航天、国防军工、核工业、医疗放射屏蔽材料、电子等领域。增材制造（additive manufacturing, AM）是制备复杂结构钨及钨合金成形件的有效方法。激光选区熔化（selective laser melting, SLM）和电子束选区熔化（selective electron beam melting, SEBM）是制备钨及钨合金常用的两种AM技术，主要围绕原料粉末、成形工艺、合金化和后处理等因素对钨及钨合金成形件的致密度、微观组织、力学性能和缺陷等角度开展研究。由于纯钨的表面张力大、粘度大、润湿性差，纯钨成形件中易出现球化现象、裂纹和气孔3种缺陷，阐述了缺陷形成机制及解决措施。从材料体系、制备工艺、材料性能和数值模拟方面对未来SLM和SEBM技术制备钨和钨合金成形件的发展方向进行了展望，以期建立工艺参数-微观组织-缺陷特征-力学性能的内在联系，快速实现成形工艺的调控和优化。     

从钼精矿焙烧烟气中回收铼工业试验总结

1.前言铼是高熔点稀散金属,它在化工、冶金、国防尖端科学方面占有非常重要的地位。铼具有很高的电子发射性能,广泛应用于无线电、电视和真空技术中;铼具有很高的熔点,是一种重要的高温仪表材料;铼和铼的合金还可以作电子管元件和超高温加热以蒸发金属;钨铼热电偶具有高的热电动势,可测2600℃甚至2800℃;铼在火箭导弹上用作高温涂层;宇宙飞船用的仪器和高温部件,如热屏蔽,电弧放电,电接触都需铼;铼还用来增强钨钼合金的高温性能并延长其寿命;铼金属、盐类及氧化物可做氢化及去氢工艺过程的优良催化剂。因而世界上近年来的产量供不应求。     

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。     

钨铼合金高温烧结膨胀及防止措施

<正> 前言钨铼合金系列为最具延性的钨基合金系列。从钨的特性可知其在常温下具有脆性,在高温再结晶之后变得很脆,而加入铼形成固溶强化型合金系列则具有优异的室温及高温延性。由钨-铼二元系相图可知,铼在钨中的溶解度随温度升高而变大,其最大溶解     

微纳钨粉制备方法研究评述

难熔金属钨由于电子迁移抗力强、高温稳定性好以及电子发射系数高等优点，在半导体制造中被用于制备溅射薄膜材料的钨和钨合金靶材。微纳钨粉作为制造半导体用钨和钨合金靶材的重要原料，其性能影响半导体用钨和钨合金靶材的稳定性、薄膜沉积速率等性能，研究其合成方法具有重要的意义。综述了国内外微纳钨粉的合成方法，重点对氢还原法、碳氢还原法、高能球磨法、等离子体技术等在微纳钨粉合成领域的研究进行了综述，同时对酸沉淀法、循环氧化还原法、喷雾干燥法进行了简单的介绍，并对这些合成方法的优缺点进行了简单评述。在氢还原法中，突出介绍了不同种类钨原料在微纳钨粉合成中的应用；碳氢还原法中，重点介绍了添碳氢还原法和碳还原-氢还原两步还原法两种工艺路线，探究了C/WO₃比对两种工艺路线结果的影响；高能球磨法中，总结了球磨介质、球料比、过程抑制剂等球磨参数对球磨效果的影响；等离子体技术介绍中，总结了现有的钨原料在微纳钨粉中的应用情况。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍基单晶高温合金中钨钽铪铼

镍基单晶高温合金中高含量的钨、钽、铪、铼等难熔元素,不仅对样品前处理造成阻碍,而且其元素间的光谱干扰会对测定结果造成严重影响。实验采用18mL盐酸-2mL硝酸-2mL氢氟酸溶解样品,再加入酒石酸可使样品溶液长期稳定存在。通过研究单晶高温合金中钨、钽、铪、铼的谱线干扰情况,选择W 207.911nm、Ta 240.063nm、Hf 282.022nm、Re197.312nm作为分析谱线,采用基体匹配法配制标准溶液系列绘制校准曲线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定镍基单晶高温合金中钨、钽、铪、铼。各元素在线性范围内校准曲线线性关系良好,相关系数均不小于0.999 7;方法检出限为0.000 1%～0.000 8%。按照实验方法测定DD6单晶高温合金样品中钨、钽、铪、铼,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为1.0%～2.5%;加标回收率为96%～102%。     

电子探针搭配波谱仪表征钨铼合金

针对钨铼合金组成元素的原子序数邻近,成分均匀程度难以表征的特点,采用二次电子图像、背散射电子成分衬度图像观察了钨铼合金的抛光截面形貌；并利用扫描电镜配套的电子探计搭配波谱仪,成功区分了钨铼合金抛光截面的高铼区域与低铼区域,清晰显示了铼元素在铼钨合金中的分布情况.从理论上分析了该方法的可行性,从而为钨铼合金等邻近元素合金...     

Effect of palladium on the process of diffusional alloy formation and microstructure during the sintering of tungsten-rhenium powders with well-developed surfaces

Conclusions Low-temperature coreduction of tungsten trioxide and ammonium perrhenate can be employed as a means of preparing active tungsten-rhenium powders having well-developed surfaces and good sinterability. The action of an alloy formation activator manifests itself most strongly with active powders produced by the method of low-temperature coreduction of tungsten trioxide and ammonium perrhenate. Diffusional reaction between the tungsten and rhenium in such a case begins already during the reduction process. At temperatures of intense alloy formation phase interlayers of activator solid solutions form at grain boundaries in tungsten-rhenium alloys. As a result, the diffusional permeability of the boundaries to rhenium atoms grows, which activates the process of diffusional alloy formation.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 1(205), pp. 36–40, January, 1980.     

钼钨合金的组织和性能研究

本文研究了钼钨合金的粉末制备和烧结工艺,得到了相对密度大于96%且成分组织均匀的钼钨合金。通过对比Mo-50W合金与钨合金的断口形貌和力学性能,得出Mo-50W合金具有比工业生产钨合金更高的致密度和强度。     

激光烧结钨基合金组织性能研究

采用激光烧结技术制备了钽、铼掺杂钨基合金,利用扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪和显微硬度计等设备表征了钨基合金试样的组织和性能。结果表明,激光功率及激光扫描速度是影响钨合金块体相对密度的重要因素,通过对参数的优化可获得致密的钨合金块体材料;通过粉体解吸脱氧预处理和惰性气体保护可以避免粉体的氧化;显微组织观察表明,在激光烧结过程中,试样内部发生了静态再结晶;在试样芯部形成了较粉体颗粒明显增大的等轴晶粒,在试样边缘形成了尺寸略大于粉体粒径的等轴晶粒;X射线衍射测试结果表明,加入的钽元素在钨基体中以固溶原子的形式存在;性能测试结果表明,随着钽加入量的增加,试样的密度下降,但显微硬度随之提高。     

钨及钨合金强化方法和烧结工艺研究进展

钨及其合金因其优异的性能被广泛应用于核工业、航空航天等极端环境中,但钨固有的低温脆性和重结晶脆性也限制了它的进一步应用。本文结合近年来相关研究,从钨及其合金的成分和制备工艺两方面出发,综述了钨基材料性能方面的改善及其实现方法。成分调控领域有Re, Ta和Nb等元素的固溶强化,以及碳化物和氧化物的第二相强化;制备工艺方面分为场辅助烧结的热压、放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering, SPS）和微波烧结等工艺,以及无场辅助烧结的活化烧结和无压两步烧结方法。最后,总结了现有工艺和技术的发展现状,对不同制备工艺的发展趋势进行了展望。     

Melting,Processing and Characterization of Nb-10W-2.5Zr (Cb-752) Alloy

Niobium based alloys are most promising materials for high temperature aerospace and defence applications at temperature above the use of nickel base superalloys (1100 °C). Cb-752 (Nb-10W-2.5Zr) alloy pancakes were prepared by non-consumable arc melting process under argon atmosphere using thoriated tungsten electrode. In view of the very high melting point of tungsten as compared to niobium, it was found necessary to melt the pancake multiple times to ensure complete dissolution of tungsten in the alloy. The temperature of hot forging as well as method for oxidation protection during hot forging was optimised. It was observed that the alloy could be hot forged at 1300 °C. It was further found that the silicide and aluminide coatings, and evacuated stainless steel jacket protected the alloy from oxidation during hot forging. The forged pancakes were cold rolled to 1.5 mm thick sheets. The room temperature mechanical properties of Cb-752 alloy sheet produced from the pancakes were comparable to the data reported in literature.     

高密度钨合金静液挤压形变及其形变时效强化的研究

采用新近发展的静液挤压加工技术,对传统的W-Ni-Fe合金进行加工形变,并研究了形变时效强化作用。静液挤压加工具有良好的润滑条件和变形均匀等特点,可以提高高密度钨合金的工艺塑性,明显改善合金的力学性能。在对变形合金进行退火时发现,W-Ni-Fe合金在加热到500~600℃时有一形变时效强化区,经过时效处理的合金,其抗拉强度为1530MPa。系统研究了变形量和形变时效温度对合金力学性能的影响,讨论了合金强化的主要原因。作者认为,静液挤压加工技术是高密度钨合金形变加工的最佳工艺;随后的形变时效处理有利于进一步提高合金强度,其强化主要是钨颗粒和界面强化所致。     

Low-cycle fatigue of nickel superalloy single crystals at elevated temperatures

Single-crystal samples of nickel superalloys containing rhenium or rhenium plus ruthenium are subjected to low-cycle fatigue (LCF) tests under rigid cycle conditions at temperatures of 850 and 1050°C. It is found that the single crystals of the alloy containing rhenium with ruthenium have higher LCF resistance at 10⁴ cycles as compared to the alloy containing only rhenium. At a test temperature of 850°C, volume stress concentrators in the form of pores or their clusters represent fatigue crack nucleation zones; at 1050°C, surface corrosion cracks are the main fracture zones. The fatigue microcrack growth rate is anisotropic: it is higher in the [001] direction and lower in the [011] direction.     

用XRF二元比例法测定钨铼合金中的钨和铼

本文叙述二元比例法对钨铼合金中钨和铼的快速分析方法及其特点,对方法的精度作了统计计算,并与强度比对浓度比的α系数校正方法的分析结果做了比较。通过人工模拟的合成试样用回收率计算来验证该方法分析结果的准确度。