钼合金的强韧化研究现状及展望（英文）

钼及其合金以其诸多优异的性能在各个领域内受到广泛关注,但其抗蠕变性能、高温强度及抗氧化的劣化以及批量化生产手段的不足限制了大规模的工业应用。本文综述了金属钼的脆性来源,指出非本征脆性的改进及制备工艺的革新是钼合金研究和开发的重点方向。介绍了目前钼合金强韧化的主要形式,列举了典型钼合金研究开发现状,总结了钼合金的研究方向。     

钼合金的强韧化机理与研究现状

综述了钼合金的强韧化机理,详细介绍了几种典型钼合金(TZM钼合金、稀土钼合金、Si-Al-K掺杂钼合金)的强韧化机理与研究现状.钼合金的低温脆性、再结晶脆性、高温抗氧化能力差等缺点限制了其作为结构材料更加广泛的应用,开展其强韧化机理研究是开发高性能钼合金的关键.     

钼基掺杂合金的研究现状

合金化是改善钼性能的主要途径。本文对固溶强化类、弥散强化类及K泡强化类钼合金进行了综合评述,重点从制备方法、形貌组织、强化机理以及力学性能这几个方面,对TZM合金、Mo-Re合金、La2O3掺杂钼合金、Al2O3掺杂钼合金以及Si-Al-K掺杂钼合金这几类合金的研究现状进行了分析。根据钼合金抗氧化性能差和耐磨性能差这两个缺点,提出了研制抗氧化涂层和硬质相是未来钼合金发展的两个重要方向。     

钼合金及产品漫谈

金属钼自发现以来,其优良性能一直倍受青睐,经过200多年的不懈研究,被广泛应用于各个领域。钼的合金化采用固溶强化和弥散强化的途径来达到消除钼的室温脆性,提高高温强度的目的。目前常用的钼合金有Mo-Re、Mo-W系列,Mo-Ti-Zr-C、Mo-Hf-C、Mo-Hf-Zr-C系列,处于研究开发阶段的有Mo-W-Hf-C、Mo-W-Hf-Zr-C系列。稀土元素在钼中的添加应用异常活跃,也是目前开发研究的热点。同时,随着科技的进步,钼在航空航天、核工业等国防军工领域的广泛应用,使钼这一重要战略物资的价值更为突出,也因此被戏称为"战争金属"。在当前世界经济形式下,我国出台了钼资源开采限制政策,提高深加工产品比重,提升钼行业的附加值,使钼的新产品研究和工艺技术的加速发展成为必由之路。     

钼及钼合金的分类

前 言随着难熔金属材料科学的发展,如同钢铁、铝、钛等金属行业一样,钼及钼合金的发展也逐渐形成了一个较为复杂完整的结构体系。作者翻阅了大量的国内外有关资料,在此基础上提出对钼合金分类的观点和方法,同时对钼合金发展方向做以预测,期望对从事钼合金研究和生产的科技人员有所帮助。2 钼合金发展的简要历程自1778年金属钼被人们发现以来,已广泛的应用于冶金、电光源、电子工业、化工工业、玻璃和玻璃纤维工业、医学工业等方面。但由于它本身性能的缺陷(如 塑-脆较变温度低,强度、硬度有限等),人们对它试图采用各种方法改善,从…     

钼铼合金焊接技术研究现状

钼铼合金是一种极具发展前景的材料,但钼铼合金对C,N,O敏感,呈现出高温易氧化的特点,焊接接头易形成气孔,生成脆性化合物,造成性能下降。因此,国内外学者对其焊接性进行了研究。综述钼铼合金的电子束焊、激光焊、电阻焊、摩擦焊和真空钎焊等在国内外的研究现状。对焊接中出现的问题进行分析与总结,并指出防止生成脆性相、气孔和裂纹是钼铼合金获得良好焊接接头的关键。     

弥散强化钼合金的研究进展

钼及其合金是一类具有高熔点、高强度、高硬度和高导热性等优异特性的难熔金属,广泛应用于航空航天、核能、电子和化工等领域。然而,钼及其合金也存在一些固有缺陷,如高温强度不足、室温延性低、再结晶温度低、抗辐照性能差等。为了提升钼及其合金的性能,研究人员采用了多种方法,其中弥散第二相颗粒是一种简单高效的强化手段。本文综述了已报道的不同金属碳化物和氧化物强化相对钼合金微观结构和力学性能影响的工作结果。分析了氧化物和碳化物的颗粒形貌、尺寸、分布、体积分数以及与钼基体的界面结构对钼合金力学性能的影响,讨论了不同掺杂技术获得高性能钼合金材料的特点,阐述了弥散强化钼合金在工业应用和生产等方面面临的挑战和机遇。本文力求为弥散强化钼合金的设计提供科学依据,扩展钼合金在各领域的广泛应用。     

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。     

铁对钼脆性的影响

间隙原子(氧、氮、碳)对钼的脆性影响极为显著,在钼中合有微量的氧就足以使钼室温变脆.工业纯钼的脆性转变温度通常高于室温,这种行为限制了钼的应用范围,因此,研究改善钼脆性的途径具有实际意义。Belk指出:经过电子轰击区域提纯的铜,脆性转变温度可以降低到—180℃.Olds则系统地研究了不同合金元素对铸态钼范性的影响,指出加入Ti,Ce等脱氧剂可以降低     

EFFECTS OF TITANIUM ON THE EMBRITTLEMENT OF MOLYBDENUM

<正> 间隙原子(氧、氮、碳)对钼的脆性影响极为显著,在钼中合有微量的氧就足以使钼室温变脆.工业纯钼的脆性转变温度通常高于室温,这种行为限制了钼的应用范围,因此,研究改善钼脆性的途径具有实际意义。Belk指出:经过电子轰击区域提纯的铜,脆性转变温度可以降低到—180℃.Olds则系统地研究了不同合金元素对铸态钼范性的影响,指出加入Ti,Ce等脱氧剂可以降低     

The creep of intermetallics and their composites

This article evaluates the creep behavior of nickel aluminides, titanium aluminides, and molybdenum disilicides and their composites as a function of stress and temperature. Significant improvements in creep strength were achieved in NiAl by the addition of HfC dispersoids, and in MoSi₂ and its alloys through the addition of SiC whiskers or particulates. On the basis of creep resistance, molybdenum disilicide alloys and their composites have a high potential for application at temperatures greater than 1,000°C, and they are also potential competitors to more brittle ceramic-ceramic composites.     

TiAl基合金的工艺—显微组织—力学性能关系

因密度、比刚度、高温比强度和阻燃性等方面的优势,TiAl基金属间化合物被认为是最有应用潜力的新一代结构材料。室温脆性以及延性、蠕变性能和其它性能的平衡是阻碍TiAl基合金作为高温结构材料实际应用的主要障碍。在分析合金化对组织与性能的影响及机理、加工／热处理 对组织与性能的影响、变形和断裂机制、显微组织与拉伸性能的关系、抗氧化性及改善、蠕变性能与蠕变机制的基础上,论述了TiAl基合金的工艺－显微组织－力学性能关系。     

高温强化铂合金研究进展

高温强化铂合金是一种先进的高温结构贵金属材料,论述了固溶强化、弥散强化和沉淀强化等铂合金强化方法及特点,力学性能和强化机理,介绍了高温强化铂合金的的研究进展和主要应用情况,最后展望了高温强化铂合金的研究方向。     

基于弥散强化钨基面向等离子体材料研究进展

重点综述了国内外关于氧化物或碳化物作为强化相的钨基面向等离子体材料的力学性能、氢滞留特性以及辐照损伤,发现制备工艺和强化相含量是影响钨基面向等离子体材料力学性能的主要方面,而均匀分散的强化相颗粒所致使的组织致密化程度更高是钨基材料力学性能提高的主要因素。其次,阐述了晶界和晶内的强化相颗粒分散不均表现出的位移损伤、气泡、绒毛、微裂纹等缺陷都将增加材料对氢同位素的捕获几率,以及等离子体辐照造成的脆化硬化将降低材料的抗热冲击性能。最后分析了近些年弥散强化钨基面向等离子体材料存在的关键基础问题,展望了未来弥散强化钨基材料的主要发展趋势,期望为开发优异的抗高热负荷和辐照损伤的钨基材料方面提供重要参考。     

国内外钽及钽合金的研究现状与展望

钽及钽合金因具有优异的化学稳定性、高温力学性能、耐腐蚀性能以及加工成形能力,目前已被应用于航空航天、冶金化工以及核工业等诸多高新技术领域。针对钽及其合金巨大的应用潜力,国内外学者对其进行了深入广泛的研究,取得了丰富的研究成果。本文系统总结了钽合金材料体系类型及其应用领域,并从现有合金制备技术及其优缺点、主要合金体系的力学性能及其影响因素、高温防护涂层的体系及其制备方法等方面进行了系统介绍。最后,针对目前钽及其合金研究中存在的短板,对其未来的研究方向进行了展望。     

钼及钼合金研究的进展

简述了具有高性能的纳米钼粉、高纯钼粉的制备方法,包括微波等离子法、电脉冲法和球磨法;介绍了钼钛锆合金、钼铼合金、稀土钼合金、Si-Al-K掺杂钼合金、钼硅合金、钼铜复合材料的强化机制和研究现状,并展望了钼及其合金未来的发展。     

Multiphase intermetallic alloys for structural applications

Current more or less progressed developments on the base of intermetallic phases usually aim at new materials with the highest possible strength, creep resistance and oxidation resistance at the highest possible temperature and tolerable brittleness at lower temperatures for structural applications at high temperatures. Intermetallic alloys offer advantageous possibilities for reaching these aims by appropriate combination of phases and optimisation of phase distribution. This is exemplified with respect to strength and creep resistance by recent studies on NiAl alloys with strengthening Laves phase and multiphase TiAl alloys. The beneficial effects of additional softening phases on deformability and toughness are demonstrated by the results of recent studies on Laves phase alloys with disordered Fe–Al phase, NiAl alloys with disorderd Ni–Fe phase and partially transformed martensitic NiAl alloys. Mechanisms and problems are discussed and perspectives are outlined.     

Cu和Cr对耐候钢的力学性能及耐蚀性能的影响

研究了不同Cu和Cr含量对低合金高强耐候钢的力学性能及耐腐蚀性能的影响规律。结果表明,Cu元素含量对合金的强度影响较为明显,随Cu含量增加,合金的屈服强度逐渐提高;随Cr含量增加,合金屈服强度也略有上升,但强化效果不明显。Cu和Cr的加入均会提高合金的韧脆转变温度,但冲击功的绝对值仍保持在较高的水平。Cu和Cr元素的加入,增加了锈层的致密度,使得合金的耐腐蚀性能得到明显提升。     

Achievements and trends in the development of alloys based on refractory metals

Conclusion With the expansion of research and the development of commercial production of refractory metals it has become possible to broaden the use of molybdenum, niobium, and other refractory metals in various branches of industry. In the near future we will have molybdenum alloys with a ductile-brittle transition temperature below room temperature, high notch toughness, and good ductility of weldments.The scale resistance of niobium alloys has been investigated in recent years. The development of scale resistant alloys would permit the use of refractory metals in oxidizing media at temperatures above 1100–1300°, i.e., under conditions in which metals are used only with surface coatings that have not solved this problem completely.Tungsten alloys, used only at very high temperatures and under conditions where other metals cannot be used, need substantial improvement of their workability, i.e., machinability, lowering of the ductile-brittle temperature, and so on.Thus, it can be stated that the requirements of modern machine construction for heat resistant alloys based on refractory metals can be satisfied completely by existing alloys. Further research should be directed toward improving the technological properties and studying the operating characteristics in each specific application of alloys of refractory metals.I. P. Bardin Central Scientific-Research Institute of Ferrous Metallurgy. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 10, pp. 54–62, October, 1977.