氧化物掺杂钢丝中掺杂颗拉的特性

钼丝和钼箔广泛用于白炽灯作冷却芯杆、灯丝支架和箔封。掺杂钼具有很高的高温强度和再结晶温度，高温应用中已大量取代未掺杂的钼材。掺杂铝却-硅（AKS）的钼由于细小钾泡对晶界的钉扎作用，再结晶温度可达1800℃（未掺杂的钼仅为1200℃），而氧化镧掺杂的钼，再结晶温度更高。     

镧钼丝组织结构和性能的研究

对掺杂镧的钼粉、坯条、棒料及不同温度退火的丝料的性能及组织结构分析表明：掺杂粉中的镧以硝酸镧、氧化镧及镧钼氧化物的形态存在，坯条、棒料及丝材中的镧以氧化斓的形态存在。丝材中呈纤维状的氧化镧在１６００℃开始分裂成粒子串。微量镧能显著提高钼的再结晶温度，并形成长宽比大的晶粒，且能提高其塑性和高温抗蠕变性能，高镧钼可改善其高温再结晶后的低温脆性，并具有很好的电子发射性能。     

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。     

稀土掺杂对钼条及钼丝组织和性能的影响

本文采用液-液掺杂的方式,将单一稀土或复合稀土的硝酸盐掺入钼酸铵溶液中得到掺杂钼酸铵,然后通过粉末冶金的方法制得钼合金坯条,再经过旋锻、拉拔得到掺杂钼合金丝材样品。采用拉伸试验机、金相显微镜等测试手段研究了镧、钇和镧钇复合稀土掺杂对钼坯条及钼丝材性能的影响规律。研究结果表明,稀土掺杂可显著提高钼合金丝的高温强度和弯折性能,相比于单一稀土元素掺杂,镧钇复合掺杂可获得更好的高温力学性能。镧钇复合掺杂钼合金再结晶组织呈现等轴晶和锁状燕尾搭接晶的混合组织。     

掺杂La对钼丝组织和性能的影响

用粉末冶金工艺先制取掺杂稀土La的钼坯，再经旋锻、拉拔制成掺杂钼丝。通过力学性能实验和SEM观测，对掺杂钼丝与纯钼丝的性能和组织结构进行对比分析。结果表明，由于稀土元素La与Mo中的氧结合形成细小弥散分布的La2O3质点，强化了显微组织，使其再结晶温度较纯钼丝提高500℃左右，室温脆性显著改善，高温加工性能和室温弯折性能大幅提高。所研制的掺杂钼丝是制造高温加热元件和耐高温结构元件理想的材料。     

热处理温度对镧钼丝组织与性能的影响

系统研究了纯钼丝和镧钼丝在不同温度下进行热处理后的组织与性能。结果表明，La2O3是镧在钼丝中的唯一存在形式，镧的添加，提高了丝材的室温强度和再结晶温度，改善了再结晶后的室温脆性，其综合性能明显高于纯钼丝。     

掺杂方式对Mo-La2O3合金组织和力学性能的影响

分别采用液．固和液．液掺杂方式向钼粉中引入氧化镧，烧结出Mo-La2O3合金，通过扫描电镜和透射电镜观察，研究了不同掺杂方式制备的Mo-La2O3合金中第二相粒子的粒度分布和形貌，分析了第二相粒子在钼基体中的分布规律，检测了钼丝的拉伸性能，通过位错塞积理论讨论了La2O3颗粒形貌和分布对Mo-La2O3拉伸性能的影响机制。结果表明：液．液掺杂方法能够使钼基体中的La2O3粒子均匀分散，细化La2O3粒径；直径0．6mm、液．液掺杂钼丝的拉伸性能优于液-固掺杂钼丝。     

轧制纯钼杆与掺杂钼杆高温性能及组织研究

为了研究钼杆在拉伸前的组织和性能,合理地制定钼丝的拉伸工艺,利用Gleeble-1500热模拟机,在1000～1200℃分别对φ6.0 mm的轧制态纯钼杆和掺杂钼杆进行了高温拉伸试验,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜分析了轧制前后钼杆的组织变化及高温拉伸断口形貌.结果表明,纯钼杆和掺杂钼杆在位伸前的最高抗拉强度分别为175和223 MPa;最大伸长率分别为43.8%和37.3%.两种材料在高温下的断口形貌均表现为韧性断裂.     

掺杂钨丝的金属薄膜观察

本工作是利用透射电子显微镜观察国产掺杂钨丝加工态和再结晶态的组织特征。加工态钨丝呈明显的纤维组织,纤维内部的位错密度极不均匀,被拉长的钾管沿纤维界壁分布。高温时成串排列的钾泡钉扎界面,使其呈弓形,抑制再结晶过程。但是,在钾泡钉扎晶界不明显的情况下,出现不均匀再结晶现象,这表面尚有其它因素控制掺杂钨丝的再结晶过程。     

Si-Al-K掺杂钼的高温力学性能和组织研究

通过热模拟试验机对Si、Al、K掺杂钼的高温力学性能进行了分析,利用透射电镜观察其组织形貌。结果表明:其力学性能在1400℃有明显变化,可知Si、Al、K掺杂使钼的再结晶温度提高约600℃;当拉伸温度高于1400℃时,Si、Al、K掺杂量对钼的力学性能影响较小;K泡大多集中分布于晶界处,其数量与掺杂量成正比。     

钛基二氧化铅新型电极

在钼中掺入微量稀土元素La的氧化物,明显细化了坯条晶粒,提高了致密度。制成的丝材,经高温热处理后,仍具有很好的室温韧性。进行电子管(二极管)装管实验,表明在1300℃左右有较好的热电子发射能力(发射电流196mA)。试验揭示,La以La_2O_3形式加入到钼中,明显改变了钼丝高温显微结构,表现了不同于纯钼的特异再结晶行为,有较长的一次再结晶温区,在该温区内仍呈现纤维态组织,随温度升高到1900K以后出现长晶,最后(2273K)形成约9mm长单晶组织,但边部仍有少量纤维状细晶。     

稀土氧化镧掺杂钼合金的强化机制研究

使用粉末冶金工艺制备了不同体积分数稀七氧化镧颗粒掺杂的钼合金。观察了该合金的显微组织并测试了其力学性能。结果表明，稀士氧化镧掺杂钼合金由于其细小的氧化镧颗粒和细小的晶粒的作用而具有较高的屈服强度。对稀士氧化镧掺杂钼合金强化机制的分析结果表明，钼合金的屈服强度主要来源于三个部分：变形前基体强度、细小稀士氧化镧颗粒贡献的强度和细小钼合金晶粒贡献的强度，并给出了稀土氧化镧掺杂钼合金屈服强度与稀土氧化镧颗粒尺寸、体积分数以及晶粒尺寸之间的定量解析关系。     

掺杂稀土元素镧对TZM合金板材再结晶行为的影响

采用粉末冶金和轧制工艺分别制备TZM合金和掺杂稀土元素镧的La-TZM合金板材,通过对其在1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600℃退火后样品的金相组织、力学性能进行分析与对比,研究掺杂稀土元素镧对TZM合金再结晶温度的影响。研究表明,TZM合金的开始再结晶温度为1200℃左右,La-TZM合金的开始再结晶温度约为1300℃。La2O3在TZM合金的晶界处形成细小的第二相,阻碍了晶界的迁移,提高了TZM合金板材的再结晶温度。     

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.     

合金状态对DZ125定向凝固高温合金再结晶的影响

对定向凝固高温合金DZ125合金进行表面喷丸处理,然后在1000~1230℃加热4 h,研究铸态、固溶态和标准热处理状态DZ125合金的表面再结晶行为。结果表明:在表征喷丸强度的Almen值为0.17 mm时,3种状态的合金出现再结晶的温度分别为铸态1000℃、固溶态1050℃和标准热处理态的1100℃。3种状态加热温度为1150℃及以下均产生胞状再结晶,在相同实验条件下,3种状态合金的再结晶表现为铸态再结晶层最深、其次是固溶态,然后是标准热处理态。可以通过先固溶处理再吹砂然后时效处理的工艺来替换铸态吹砂然后热处理的工艺来降低生产过程中产生的再结晶层厚度,进而降低再结晶对力学性能的影响。     

Ti45Nb钛合金再结晶行为研究

系统研究了新型紧固件用钛合金Ti45Nb的不同热处理温度和热加工变形等工艺参数对再结晶行为的影响。结果表明,随着热处理温度的提高,再结晶程度逐渐提高;随着变形量的加大,完全再结晶温度逐渐下降;对锻态试样,再结晶温度选择850℃;对热轧态的试样,再结晶温度选择800℃。     

热处理对Ti-2.5A1-2Zr-1Fe合金显微组织和力学性能的影响

研究了厚度为4 mm的Ti-2.5A1-2Zr-1Fe合金板材经500～1000℃电阻炉热处理后的力学性能、显微组织和N、H、O化学元素含量的变化。结果表明:合金再结晶温度约为800℃,显微组织从拉长α+等轴α+点状晶间β向等轴α+点状β转变;力学性能变化和显微组织变化相吻合,热处理温度小于800℃时随着热处理温度的升高,屈服强度和抗拉强度缓慢下降。温度大于800℃后,屈服强度和抗拉强度变得复杂,二者变化趋势也不相同,屈服强度对热处理温度更为敏感;未发生相变之前,板材伸长率和最小弯曲直径未发生明显变化,相变后性能均迅速下降;不同热处理温度下保温30 min,N、H、O成分未发生明显变化。     

冷变形和再结晶退火对TP304钢晶粒度的影响

对TP304钢实施19%和25%的冷塑性变形后,分别在650℃、700℃、800℃及900℃下进行30 min再结晶退火,研究变形率和再结晶退火温度对TP304钢晶粒度的影响。结果表明,TP304钢在650℃、700℃及800℃下再结晶退火30 min,不能实现完全再结晶;900℃下再结晶退火30 min,可获得完全再结晶组织;19%冷变形+900℃再结晶退火30 min,TP304钢晶粒平均直径从40μm细化到22μm;25%冷变形+900℃再结晶退火30 min,TP304钢晶粒平均直径从40μm细化到17μm,二者晶粒度级别均由6级细化到8级,25%冷变形+900℃再结晶退火30 min的细化晶粒效果最优。     

热处理装置用的高性能材料

奥地利普兰西公司设备制造厂采用高性能材料制造各种热处理夹具、钎接夹具和烧结舟。此类高性能材料包括以下两种合金：掺镧氧化物的钼合金(ML Moly) ML Moly具有高稳定性能,可防止晶粒长大,这是由于掺杂了镧氧化物,避免再结晶后的脆性断裂,可用于要求高温尺寸稳定的地方。在标准真空炉工作温度下,ML Moly合金抗蠕变性能远远高于纯钼。TZM合金 TZM合金是由Mo、Ti、Zr及C元素组成,一般应用于热处理夹具中的支柱和其它构件以及承载件上。在标准真空炉工作温度下,此合金拉伸强度远高于纯钼,因此常用于制作小零件。热处理装置用…     

合金状态对单晶高温合金DD6再结晶的影响

对单晶高温合金DD6进行表面吹砂处理,然后在1100～1250℃加热4h,研究其铸态与标准热处理状态的表面再结晶行为。结果表明:当加热温度为1200℃时,铸态合金出现等轴再结晶晶粒;而加热温度为1150℃时,热处理态合金出现等轴再结晶晶粒,铸态与热处理态合金的再结晶是由胞状再结晶晶粒和等轴再结晶晶粒组成的;随着加热温度的升高,等轴再结晶晶粒逐渐长大,胞状再结晶晶粒逐渐减少,胞状再结晶内部粗大的γ′相由长条状向颗粒状转变。由于铸态合金含有一定数量的粗大γ′相以及γ+γ′共晶组织,在相同的条件下,铸态合金的再结晶倾向小于热处理态合金的。