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怎样强化钼和钼合金

时间:2024-10-22 21:19:49

钼的强化通常采用的方式微量合金化,碳化物强化,固溶强化和弥散强化。具体分析如下:

步骤/方法

1、微量合金化主要是加入微量的Ti粑颇岔鲷、Zr、B、La等合金元素,加入量为0.1%~1%进行固溶强化。微量的跺诟咆螬Zr、Hf对提高钼的高温硬度作用最大,Zr、Hf、Ti对提高钼的再结晶温度有显著的效果。如此少量的合金元素能显著的提高性能,除了这些元素能细化晶粒,除去或减弱C、ON2等有害的作用改善了加工和焊接性能外,还由于在位错及杂质周围存在弹性应力场。当加入少量溶质元素时,他就将置于固溶体的最大位错堆积区,结果降低了弹性应力,也就降低了金属的内能,使微量合金化的合金内能小于纯金属的内能,若破坏合金的弹性平衡将需要更多的能量。此外,位错周围形成异类原子堆积,使位错难以迁移,所以使合金的再结晶温度提高。研究证实钛的最佳含量约0.5%,锆的最佳含量0.2%,锆的强化效果优于钛。

2、碳化物强化加入碳及活性金属Ti、Zr、Hf等,也有加Nb或其他碳化物形成元素,形成难熔碳化物相起强化作用,碳同时还起脱氧作用,Zr、Hf、Ti金属碳化物强化钼合金的热强性大大地高于微量合金化的钼合金,但是由碳化物强化的钼合金在1700℃以下才有强化作用。

3、固溶强化提高钼合金原子间接合理并形成固溶体的合金化元素有Ta、W和Re等。由于Ta会使钼变形性能恶化,因此固溶强化钼合金主要为Mo-W和Mo-Re合金。Mo-W合金是为其抗化学腐蚀能力而开发的,这类合金应用是取代纯钨的成本低和重量轻的材料。Mo-Re合金是由于“铼效应”导致材料具有很低的塑性-脆性转变温度。

4、弥散强化掺杂Al、K和Si的钼合金如MH、阴盅税赧KW,由于原始粉末可产生细小的弥散物,它能够稳定锻造组织结构,阻碍再结晶的进行或稳定拉长的再结晶晶粒结构,避屙钯崽宴免转化为等轴晶粒,使低温塑性得到显著改善。掺杂的MH和KW钼合金在低温时虽对强度无特别的改善,但具有极好的抗蠕变性和极高的再结晶温度。除此之外,活性金属氧化物弥散相也用来提高钼的高强度和抗蠕变性,如Z-6钼合金就是加入0.5%ZrO2来弥散强化的。它是由ZrO2稳定的晶粒组织提供稳定状态,蠕变速率的改善类似于掺杂剂所起的作用。最近还研究出稀土氧化物钼合金的强化,加入0.2%~0.3%La2O3的钼合金,由于第二相La2O3的位错钉住从而使晶间断裂减少,提高了断裂强度,使低温脆性有所改善。又如加入Y2O3的钼合金,如ZHMR,随着加入Y2O3从0~1.5%时,其硬度、室温拉伸强度、抗压强度均有所增加。

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