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…     

钼合金的强韧化研究现状及展望

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。     

金属间化合物对高温合金强化机理的研究

研究了金属间化合物对高温合金材料的强化作用,在CrWMoV合金中添加Al和Ni可以形成Ni-Al,Fe-Al和W－Al系等金属间化合物,在合金中起到弥散强化作用和抗氧化作用,能提高合金的高温强度和冲击韧性,实验发现以2％Al的添加为最佳。     

ZrO2对钼铼合金微观组织与性能的影响

钼铼合金具有优良的力学性能和机加工性能,是电子、核工业等领域关键的结构材料。在钼铼合金中加入氧化锆,形成弥散强化作用,并结合形变强化来提高材料的力学性能。研究发现,合金粉粒度随着ZrO₂含量的增加而减小,在含量为0.7%时晶粒尺寸最细小均匀;ZrO₂颗粒在合金的变形和断裂过程中表现出钉扎效应,显著提升合金的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率等力学性能;ZrO₂强化钼铼合金的抗拉强度和断后延伸率在ZrO₂含量为0.7%时达到最高值,随后减少;ZrO₂基本弥散分布在晶界处并与钼基体形成良好结合界面,可以抑制晶界的迁移,提高钼合金的变形抗力。     

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。     

工件表面滚压加工应用研究

滚压加工是一种无切屑加工。通过一定形式的滚压工具向工件表面施加一定压力。在常温下利用金属的塑性变形，使工件表面的微观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的。 金属工件在表面滚压加工后，表层得到强化极限强度和屈服点增大，工件的使用性能、抗疲劳强度。耐磨性和耐腐蚀性都有明显的提高。经过滚压后，硬度可提高１５～３０％，而耐磨性提高１５％。 滚压加工可以使表面粗糙度从 Ｒα６．３提高到Ｒａ２．４～Ｒα０．２。并且有较高的生产效率，有些工件可…     

金属材料中的退火强化现象及其微观机理研究进展

退火处理对于金属材料的组织和性能控制至关重要.对于纯金属或者单相固溶体合金来说,退火处理并不能使它们发生时效强化,通常是为了使它们发生回复和再结晶,促使它们的强度下降、塑性提高,以提高它们的加工性能或使用性能.但是,有些纯金属或者单相合金经退火后发生了反常的强化现象,这对于这类材料的力学性能优化至关重要.本文综述了金属...     

金属钽材表面强化处理

从金属钽材的物理化学特性出发,介绍了在金属钽片上实施的两种表面强化方法,即吸氮强化和电镀膜强化,通过对边两种新工艺的研究,探讨更深层次的发展方向和远景目标。