低温活化烧结超细晶粒钼坯的轧制工艺及其特性探讨

探讨了低温活化烧结超细晶粒钼坯的轧制工艺、影响因素及板材特性。已经发现,按合适工艺轧制超细晶粒钼坯,其钼板具有较高的轧制成材率和优异的性能。     

氧活化烧结超细钼粉的研究

本文主要叙述了含有少量氧的超细钼粉的低温活化烧结特性。已经发现超细钼粉(比表面积1.7m~2/g左右)其含氧量为0.62%左右时的活化烧结效果最好。其在1350℃纯H_2中烧结4小时左右,烧结收缩率达23.5%左右,相对密度98.5%左右,维氏硬度HV210左右,抗弯强度65kg/mm~2左右,晶粒度10万颗/mm~2左右,纯度达99.96%以上,氧在烧结过程中基本上被还原除去。目前这种方法已在青岛钨钼材料厂工业规模批量生产成功。用本方法生产的钼坯经过轧制后可得到高强度高韧性的钼薄板,其成材率远高于普通钼坯的轧板成材率。另外,已用本方法直接制造成功钼圆片。这表明,本方法将可广泛取代目前昂贵的高温烧结法,并有可能解决复杂形状钼制品的变形加工问题。     

氧化镧钼板的高温拉伸性能

采用液-液掺杂并结合粉末冶金的方法制备了不同稀土氧化镧含量（0.5%～1.5%）的掺杂钼坯,轧制成钼板材后,研究了钼板高温拉伸性能,并利用SEM、EDS和显微镜对钼合金的组织和断口形貌进行了分析。结果表明：氧化镧不仅细化了钼合金晶粒,还提高了钼板的再结晶温度,在1200℃,纯钼板晶粒基本长成等轴晶,而氧化镧钼板的晶粒细小且长径比大。随着氧化镧掺杂量的提高,氧化镧钼板强度逐渐增大,而伸长率在掺杂量为1.0%时最佳。纯钼板在1000℃之后转成脆性断裂,而氧化镧钼板在试验温度范围内始终是塑性断裂。     

基于Deform的钼板轧制用轧辊辊形的研究

针对钼板轧制过程中,撕裂轧废现象严重等问题,对钼板轧制常用的典型轧辊辊形,如直线廓形轧辊、CVC轧辊辊形以及SMART Crown轧辊辊形,从辊形曲线设计、轧制应力、破坏情况进行比较,提出一种优化设计的辊形以避免或减少边裂现象.结果表明,优化设计的辊形轧辊施加给钼板轧制应力是现有生产轧辊的168%,而破坏值却是4种辊形...     

连铸坯内裂纹与铌聚集现象

连铸坯厚度中心存在的内裂纹在后续的轧制过程中轧不合而对产品的质量带来重大的影响。笔者通过使用电子探针等设备对含铌包晶钢的连铸坯边部三角区内的裂纹进行了研究,在裂纹的表面发现了富铌的共晶体。     

控制轧制工艺生产微量合金化高强韧性钢板

本文叙述用控制轧制工艺生产具有细晶粒组织的微量合金化高强度高韧性钢板的化学成份和生产工艺。含碳(C≤0.12%)、锰(Mn=0.10～0.14%),并加入少量铌(Nb≤0.05%)及钒(V≤0.10%)的微量合金化钢,采用控制轧制工艺,充分发挥了微量合金元素的强化作用。严格控制板坯的加热温度、开轧温度及钢板的终轧温度,轧程压下率,变形速度等因素,最终获得细品粒的强化组织,使钢材具有良好的综合性能。无需正火处理就可获得屈服强度40kg/mm~2级和45kg/mm~2级的高强韧性钢板。通过试生产的数理统计分析,进一步得出低碳锰铌钢及低碳锰钒铌钢的组织和性能与钢的化学成分、轧制工艺具有密切的关系。     

中厚纯钼板轧制工艺实验研究

中厚纯钼板在交叉轧制中,存在工艺难以控制、轧废率高及退火后性能不均匀等现象。因而,寻求合理的轧制和退火工艺对降低成本、提高产品质量有重要意义。通过实验研究表明:中厚纯钼板在25%的道次压下率、退火温度850℃下能得到较好的综合性能。     

钼镧合金板材料舟的研制及其断裂行为分析

研究掺杂稀土镧的钼粉经压型、烧结、交叉换向轧制而成的钼镧合金板热冲压钼舟变温变载下的力学行为,探讨高温退火后析出物的弥散分布对钼镧合金板材力学性能的影响及加热制度对合金板材冲压成型性能的影响,分析料舟的断裂机制.研究表明,弥散分布的La2O3明显提高了钼板再结晶温度与力学性能,交叉轧制降低了板材纵向和横向力学性能的差异,有利于钼镧合金板的冲压成型;对2.8 mm厚Mo-1.0％La2O3合金板及冲压模具在550℃进行加热,将得到最大的冲压变形量;钼舟在18管炉内承受变温变载荷长期运行后,由于材料内部的空位迁移与滑移面上的位错滑移导致的韧窝撕裂,使料舟最终发生了宏观断裂.     

SPS烧结制备高性能超细晶钼合金

采用平均粒度为1.03 μm的超细钼粉和La2O3颗粒的混合粉末作为原材料,应用SPS粉末冶金法制备出粒度为3.74 μm、致密度为98.71％的力学性能优异的钼合金烧结坯.探究了SPS制备超细晶高强度高硬度钼合金烧结坯的最佳烧结温度、保温时间以及温度制度对烧结坯致密度、晶粒大小、显微硬度的影响,并进一步对比了SPS烧...     

终轧加工率对钼及钼镧合金板材组织及性能的影响

以粉末冶金方法生产的25min×280min×320mm纯钼及钼镧合金板坯为实验原料,研究了不同的热轧终轧加工率对钼及钼镧合金板显微组织及力学性能的影响。结果表明,将纯钼及钼镧合金板热轧终轧加工率控制在50％以上,轧后纯钼板材的显微组织为细化的纤维流线组织,纵、横向的吃分别为795,885MPa,也分别达到27％,21％,其后续的温轧加工不开裂;而钼镧合金板材不论是显微组织,还是力学性能均好于纯钼。进一步的生产实践证明,将钼及钼镧合金板的热轧终轧加工率控制在50％以上,其强度、塑性和硬度匹配良好,弯曲性能和后序的温轧加工性能明显提高。     

中碳铌微合金化钢NbC的析出控制

对开坯+连轧生产出的大规格铌微合金化中碳圆钢的轧后NbC形态进行了研究分析。研究发现,中碳钢铌的质量分数为0.03%时,连铸凝固过程中会析出5 μm以上的碳化铌;钢坯轧制加热温度为1 250 ℃左右,高温段保温时间为4 h以上时,微米级碳化铌得到固溶。     

粉末特性和加工工艺参数对钼板组织和性能影响的研究

工业纯钼板材被广泛用作LCD行业的溅射靶材,原始粉末特性和加工工艺参数对钼板的组织和性能有着很大的影响。本文采用三种不同粒度的钼粉,设置了不同的等静压制及轧制工艺,制备出钼板及相应试样,并采用扫描电镜、金相观察及硬度、密度测试等手段对各样品组织和性能进行了表征。研究结果表明:采用3.3μm中等粒度且粒度分布均匀的钼粉可制备出密度更高且晶粒更细的烧结钼板坯;采用160 MPa保压10 min并分级卸压的等静压工艺可制备出整体密度更高的烧结板坯,但并不能减小烧结板坯的内外密度差;减小轧制火次有助于得到细小晶粒组织,采用一火多道轧制工艺制备得到的钼板在退火后平均晶粒大小为30μm。     

纳米Ti(CN)基金属陶瓷烧结收缩和化学成分的变化

采用分段真空烧结和化学分析等研究了纳米Ti(CN)基金属陶瓷压坯在烧结过程中的收缩行为、化学成分和性能的演变。实验表明:纳米混合料的压坯在低温下由于压制应力释放和剧烈的还原脱气(氧)反应造成压坯膨胀;压坯中出现液相的温度比微米Ti(CN)粉末压坯的要低50℃。由于高温氮的分解,造成合金在温度达到1 400℃以后不但不收缩,反而膨胀;纳米Ti(CN)混合料压坯中的总碳含量和氧含量在600℃后逐步下降;压坯中的氧含量在1 100~1 300℃时迅速下降,压坯中的氮含量在1 100℃以后才开始下降,在液相出现前形成高峰,氮含量越高,氮的损失越大。纳米混合料的压坯必须经过压力烧结后才能获得高致密的合金,其断裂韧性要比微米金属陶瓷提高50%。     

Nb-W-Mo-Zr-C高温合金的时效强化

分析了铌基高温合金的显微组织,研究了该合金的时效强化机理及其高温性能。按设计成分配制的合金粉末在V形混料桶中混合,冷等静压成型,压坯在真空烧结炉中烧结后,经一次电子束熔炼和二次真空自耗电弧熔炼的铸锭再经挤压得到棒材,最后轧制成板材。通过金相、SEM和TEM分析,及高温拉伸、蠕变试验分析的结果表明:Zr和C元素生成碳化物沉淀相对铌基体有时效强化作用,热塑性加工在很大程度上改变了碳化物的分布,Zr元素的加入对改善合金组织结构和提高合金的高温性能起到了重要的作用。     

关于钼和钨及其合金的热处理问题

烧结用粉末冶金方法可以生产尺寸相当大的钼中间烧结坯料。人们已经得出了纯钼烧结坯条从中心到边缘的硬度和氧含量,其结果如图1所示。边缘区的硬度HV10约为180,然后升高到230,再下降到170。氧含量从40微克/克一直提高到170微克/克。这一数值     

工艺参数对钼-铌合金单晶制备的影响

主要讨论了熔炼室真空度,钼-铌合金原料棒化学成分和尺寸规格,熔炼速度,搅拌速度等对单晶制备的影响。试验结果表明,熔炼室残余压力值低于3.0×10-2Pa时,区熔过程能稳定制备出钼-铌合金单晶。高温真空烧结钼-铌合金烧结条由于C、O等杂质含量过高,区域熔炼时放气严重,极大地破坏了熔炼室高真空而未能直接生长制备出单晶,但经两次电子束熔炼获得的Ф12mm￣Ф17mm原料棒C含量降为63×10-6,O含量仅为14×10-6,区熔时熔炼室真空度较高,能稳定地生长制备出Ф31mm×735mm的大尺寸钼-铌合金单晶,而直径超过Ф18mm或小于Ф11mm原料棒则未能获得钼-铌合金单晶。此外,熔炼速度和搅拌速度也是非常关键的工艺参数。本试验得出,原料棒在熔炼速度为0.4￣4.0mm/min,搅拌速度为1.0～20r/min的条件下能稳定制备出高质量钼-铌合金单晶。     

粉末冶金钼锭质量对锻坯表面微裂纹的影响

本文研究了钼粉的粒度、粒度组成、成型和烧结工艺参数对钼锭质量的影响以及烧结锭坯组织结构特征与性能的关系。同时,在提高烧结锭坯质量的基础上调整锻造开坯工艺参数,从而解决了锻坯表面微裂纹的现场问题,提高了钼板的质量与成材率。     

累积叠轧对两种铝锰合金屋面板组织与性能的影响

研究了累积叠轧道次对Al-Mn和Al-Mn-Er-Zr合金显微组织、拉伸性能和显微硬度的影响,分析了微量元素Er、Zr对累积叠轧的影响。结果表明,随着叠轧道次的增加,Al-Mn和Al-Mn-Er-Zr合金板的界面结合数不断增加,界面结合质量有所提高。在相同轧制道次下,Al-Mn-Er-Zr合金板的界面结合质量更好;轧制后合金板的强度相较于轧制前有所提高,断后伸长率有所减小;Al-Mn-Er-Zr合金的强度和硬度都要高于Al-Mn合金的;Al-Mn-Er-Zr合金中位错和亚晶密度更高,这与Al-Mn-Er-Zr合金中形成了细小的钉扎位错的和晶界处的颗粒状Al3Er相有关。     

冷轧纯钼板的织构

钼和钼合金板是用于电子工业各种元器件的主要材料之一,为了提高材料深冲性能,一般采用交叉轧制．但是,根据晶体学各向异性特征,人们提出“织构强化”可使材料深冲性能得到充分发挥．为此,西北有色金属研究院对冷轧钼板的织构、织构变化规律及形成机制进行了研究．试样制备是将约钼坯经热轧后,分别进行３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％和９０％冷轧,其间进行８００℃／４０ｍｉｎ退火处理,终轧厚度为０．０７ｍｍ．然后从不同冷轧板取２０ｍｉｎ×１５ｍｍ小块作为织构测量试样．实验在ＡＰＤ－１７００Ｘ射线衍射仪…     

粉冶Mo—0.56Y合金烧结性能和板材室温拉伸性能的研究

本文探讨了稀土元素钇的添加对粉冶钼烧结性能和室温拉伸性能的影响,试验是在钼粉中添加0.58wt%的氢化钇粉未(经烧结后,坯料内钇的含量为0.56wt%)后进行烧结并研究其烧结性能,尔后研究了经烧结、轧制等工序制成的0.25mm片材的室温拉伸性能,并与普通钼片和高纯钼片进行对比。试验结果表明:Mo-0.56Y合金可以在1600℃氢气中烧结,比纯钼的烧结温度降低约100—150℃;该材料具有良好的加工性能,轧制过程中无边裂、无分层和起皮现象;消除应力态片材的室温延伸率达14%,是普通纯钼的两倍多;随着热处理温度的提高,其室温延伸率几乎呈直线上升,经1400℃/1h真空热处理后,其室温延性达37%。