大直径钨镧合金锻造棒材性能研究

采用纳米掺杂方法制备了大直径钨镧合金棒坯,通过与纯钨对比,研究了不同氧化镧质量分数的钨镧合金棒坯烧结性能以及含质量分数1.0%纳米氧化镧粉掺杂的钨镧合金锻造棒材的室温性能和高温再结晶性能。结果表明:采用质量分数1.0%、1.5%和2.0%三种含量的纳米氧化镧粉掺杂烧结后,合金掺杂分布和晶粒组织均匀,随着氧化镧含量的增高,棒坯密度逐渐降低、晶粒数逐渐越多;1.0%氧化镧粉掺杂钨镧合金棒坯经过78.7%锻造变形量后,较纯钨棒材硬度值更高,金相组织更细、更均匀,车加工后车削较长,表面光洁度较高,再结晶温度比纯钨高约150℃。     

97WNiFe合金超大制件的密度和显微组织均匀性研究

以细颗粒钨粉、电解镍粉、羰基铁粉为原料,采用传统液相烧结方法制备出质量66 kg,尺寸?120 mm×320 mm的超大97W2Ni1Fe钨合金样品。对样品进行解剖,以纵向、横向共计52块样品进行密度、金相分析,讨论大件钨合金材料的密度、显微组织的均匀性。结果表明,超大制件的钨合金制品内部的材料密度、显微组织均存在规律性的分布,由于烧结时热传导的时间效应,超大制件钨合金材料的密度和钨颗粒尺寸由制件表层到内部均逐步递减。     

大尺寸高钾钨块料的烧结工艺研究

合适的烧结坯是制备高性能钨材料的基础,研究以高钾(K)含量掺杂钨粉为原料制备大尺寸钨块材,分析烧结工艺参数对烧结致密化、显微结构以及杂质元素(K、Al、Si、O)分布的影响。结果表明:对于直径65 mm、高度90 mm的烧结坯,通过在烧结中间温度1 950℃和最高温度2 080℃分别保温3 h,可以获得密度合适(相对密度约92%),细晶均匀(5～6μm),K含量稳定(95×10~(-4)%),杂质含量低(Al、Si≤30×10~(-4)%,O≤80×10~(-4)%)的钨块材。     

粉末温轧工艺对W-20Cu合金密度和显微组织的影响

在W-Cu混合粉末中加入0.1%~2.0%(质量分数)的有机添加剂,在60~150℃温度下温轧成生板坯,然后进行液相烧结,获得W-20Cu合金板材。通过正交试验研究粉末轧制速度、轧制温度与添加剂含量对生板坯密度的影响,并对烧结板材的密度和显微组织进行分析与表征。结果表明,轧制温度与添加剂含量对粉末轧制板坯密度有显著影响,二轧制速度对生板坯密度的影响较小。随轧制温度升高,W-20Cu生板坯的密度增大,烧结板材的孔隙尺寸逐渐减小,孔隙率逐渐降低,烧结密度相应提高;随添加剂含量增加,板坯密度先升高后降低。在轧制温度为150℃,添加剂含量为0.3%时,生板坯的相对密度达到最大值85.38%,液相烧结后获得相对密度为99.65%的W-20Cu合金板材,金属Cu元素在钨基体中均匀、弥散分布。     

不同镧含量对钼镧合金烧结致密性的影响

镧含量是钼镧合金粉中的一个重要的质量指标。镧含量不同的钼镧合金粉,在烧结过程中有着不同的烧结现象,这个现象严重影响着烧结坯的致密程度。本文选用了3种不同镧含量的钼镧合金,通过设计不同的烧结温度,研究了烧结过程中的组织和密度变化规律。研究结果表明,坯条晶粒、密度与镧含量、烧结工艺相关,镧含量越高,坯条生成大晶的温度越低,时间越早。通过调节合适的烧结保温平台,可以提高不同镧含量坯条的致密性能。     

稀土钼合金第二相粒子尺度对材料加工性能的影响

采用粉末冶金法制备了微米尺寸和准纳米尺寸的氧化镧粒子增强钼合金。结果表明，随着氧化镧粒子含量的增加和尺寸的减小，钼粉粒子尺寸和松装密度减小，烧结体硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率和密度均提高，表现出了良好的强韧化效果。     

ITER用高性能轧制W板制备及其组织性能研究

以纯度为99.95%的钨粉为原料,在200 MPa压力下冷等静压成形,2 300℃于H2气氛中进行烧结制得钨烧结坯。钨烧结坯在1 250~1 500℃于H2气氛中经过4道次轧制制得接近理论密度的钨板。通过金相、维氏硬度和高温拉伸强度分析了轧制过程和退火过程中钨板组织和性能的变化规律。通过电子背散射衍射(EBSD)分析了退火过程中钨板织构的衍变。结果表明:轧制过程中钨板的密度、维氏硬度和高温抗拉强度随材料变形量的升高而增大,经过4道次轧制钨板的密度可接近理论密度,维氏硬度和高温抗拉强度分别为HV450和540 MPa;轧制态的钨板晶粒组织有明显沿RD方向拉长,1 350℃退火时,形变织构明显减弱,晶粒取向分布趋于随机。通过统计面积分数分析得到1 350℃钨板晶粒再结晶组织比例占65.8%。     

大尺寸掺镧钼棒烧结均匀性的影响因素分析

针对生产中大尺寸掺镧钼棒烧结后出现的组织均匀性问题,对原料钼粉的粒度组成、烧结方式及工艺等影响因素进行了分析。结果表明:钼粉粒度组成和烧结工艺均对大规格钼棒坯的均匀性有重要影响,在利用中频炉进行烧结时降低升温速率、延长烧结时间,容易得到组织均匀的大规格掺镧钼棒坯制品。而钼粉粒度分布范围越窄,粒度组成中细和粗颗粒粉含量相对较少时,合金钼棒烧结后容易得到均匀的组织。     

钨电极的金属注射成形工艺研究

以W-1.5%La2O3合金粉末为原料,采用金属注射成形技术,通过粉末和喂料的制备、注射、脱脂和烧结等工序,制造了一种薄壁、大长径比的杯状电极材料。研究了不同粒度的钨粉对于喂料制备和烧结工艺的影响,以及采用传统的烧结工艺和Ni元素活化烧结工艺对烧结坯的密度的影响。采用亚微米钨粉或活化烧结得到的镧钨电极的致密度达到98.3%,可以满足使用要求。     

固-固掺杂钼镧合金板材性能研究

本文以平均粒度为4. 0μm钼粉和平均粒度为50 nm、0. 5μm和2μm 3种氧化镧粉为原料,采用固-固掺杂法制备了氧化镧含量为1%的3种不同钼镧合金板坯和轧制板材,研究了3种合金的烧结密度、金相、拉伸力学性能和不同热处理后的室温深冲性能。实验结果表明,固-固掺杂钼镧合金板材性能优异,且掺杂氧化镧粉平均粒度的变化对板材的烧结晶粒数、热轧板材的纵、横向显微组织、拉伸性能和深冲性能都有显著影响。