多元摻雜強(qiáng)化鉬合金的制備及強(qiáng)韌化機(jī)理研究.pdf

1、金屬鉬作為結(jié)構(gòu)材料具有熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大、硬度高等優(yōu)點(diǎn)，是具有戰(zhàn)略意義的稀有金屬，是發(fā)展高新技術(shù)、實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化、建設(shè)現(xiàn)代國(guó)防的重要基礎(chǔ)材料，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、電子工業(yè)、航空及核能技術(shù)、金屬壓力加工、化學(xué)工業(yè)涂層、催化劑和顏料等領(lǐng)域。但當(dāng)溫度達(dá)到或高于其再結(jié)晶溫度時(shí)，鉬材料就會(huì)明顯脆化，高溫強(qiáng)度顯著下降，因此，其應(yīng)用受到很大制約。在 Mo中加入微量合金元素Ti、Zr可起到強(qiáng)化、韌化的作用。由此發(fā)展起來(lái)的高溫鉬合金，因其高的再結(jié)晶溫度，良

2、好的高溫強(qiáng)度和低溫韌性，在高溫領(lǐng)域獲得了更為廣泛的應(yīng)用。但是目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于加入元素對(duì)高溫鉬合金性能影響的研究很少，沒有形成完善的理論體系。所以對(duì)其加入形式和加入量的研究非常有意義。
　　本文通過粉末冶金的方法制取不同加入形式和加入量的 TZM合金燒結(jié)坯，最終得到四種不同Ti、Zr元素加入形式的燒結(jié)坯。對(duì)燒結(jié)坯的密度、硬度進(jìn)行檢測(cè)；通過熱模擬機(jī)測(cè)量其高溫變形抗力，研究了TZM合金坯在1300℃和1400℃的應(yīng)力應(yīng)變曲線以及高溫變形行

3、為，確定最佳的加入形式。然后研究不同 Ti、Zr元素的加入量對(duì)合金燒結(jié)坯試樣的影響，同時(shí)利用 XRD、SEM、EDS、TEM等檢測(cè)手段對(duì) TZM合金的組織、板材的高溫軋制組織進(jìn)行了分析。主要結(jié)論如下：
　　1.在鉬中加入Ti、Zr等元素后鉬合金的性能得到了很大的提高，在TZM合金的組織中存在大量的Ti和Zr的氧化物及碳化物顆粒，它們的存在能阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)化效果。
　　2. Ti、Zr元素在合金里通過第二相、固溶能有效

4、提高基體的性能，比較分析發(fā)現(xiàn)在高溫下四種加入形式的試樣顯微硬度都比純鉬大，室溫下 Ti含量0.6％左右的試樣顯微硬度最大，Zr含量在0.07%左右的試樣顯微硬度最大。
　　3.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著溫度升高變形抗力下降；四種加入形式的合金的高溫變形抗力都比純鉬高，高溫下 TiH2-Zr加入形式的試樣變形抗力最大；在1300℃和1400℃時(shí)，Ti元素加入量0.8%的試樣由于大量氧化物的存在，變形抗力最大，Zr含量在0.07%的時(shí)候試樣變形抗力