稀土La对TZM合金板坯的影响.docVIP

掺镧的TZM合金组织与性能 杨 锋1，王快社1，刘仁智1,2，王鹏洲1 （1 西安建筑科技大学冶金学院，西安 710055 2 金堆城钼业集团有限公司，西安 710068） 摘要：采用粉末冶金方法和轧制工艺制备掺镧TZM合金，研究了稀土氧化物La2O3对烧结态和加工态TZM合金组织与力学性能的影响。结果表明：掺杂La2O3能显著细化板坯晶粒尺寸，随La2O3含量的增加，细化效果明显，此外掺杂La2O3可使烧结板坯密度和硬度增大，显著提高了TZM合金板的强度和韧性，显示出综合强韧化作用。 关键词： TZM合金；掺杂；La2O3粒子；力学性能 中图分类号：TG146.4+12 文献标志码：A Microstructure and Properties of TZM alloy doped with La2O3 YANG Feng,WANG Kuai-she,LIU Ren-zhi,WANG Peng-zhou (1. college of Metallurgy Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, 2.Jinduicheng Molybdenum group Co.,Ltd, Xi’an 710068) Abstract: TZM alloy doped with La2O3 is prepared by powder metallurgy and rolling process, Rare-earth oxide La2O3 on the micorostructure and mechanical properties of sintering slab and rolling plate were studied. The results show that It can significantly refine the grain of TZM alloy slab to add La2O3, refining effect is obvious with the increase of the content of La2O3.Doping La2O3 can make the sintering slab density and hardness increased. both strength and ductility of TZM plate are greatly improved by the addition of La2O3, exhibiting an comprehensive strengthening and toughening effect. Key words: TZM alloy; doping; La2O3 particles; mechanical property 引言 钼是典型的高熔点金属，由于其具有高温强度和刚度大、热膨胀系数小、导电导热性能和耐腐蚀性能优良等特点[1]，在冶金、机械、电子、化工等行业得到了广泛应用。因为纯钼存在室温脆性、空气中易氧化和塑-韧转变温度高等缺点，限制了其加工和应用[2]。掺杂钼的研究开发被认为是改善钼材组织和强韧性最有效的方法之一，其中以稀土掺杂为主要研究方向。在钼基体中弥散分布的稀土氧化物颗粒能够显著提高钼的金属的强度，伸长率，再结晶温度、高温抗蠕变性能，改善其抗下垂性能和抗拉拔性能[3-4]。 TZM合金(钛-锆-钼)是钼合金中应用较广的合金，其在高温高压下表现出良好的力学性能使其在军事工业上应用较多，如火箭喷嘴、燃气管道和喷管喉衬；在核能设备上应用于辐射罩、支撑架、热交换器等[5]。目前制备TZM合金主要采用电弧熔化-铸造法和粉末冶金法 [6-7]，其中粉末冶金法可节省真空自耗电弧炉、挤压机和高温加热炉等大型设备，使工序简化，生产周期短，成品率高[8]。国内对在TZM合金的基础上添加稀土技术研究刚刚起步，特别是TZM合金板材添加稀土技术还未见报道，La2O3颗粒，采用粉末冶金法制备了不同成分的TZM合金板坯，研究La2O3颗粒对TZM合金组织和力学性能的影响。 1 试样制备与试验方法 采用粉末冶金方法制备掺镧TZM合金，按表1验设计的配比，试验原料有TiH2粉、ZrH2粉、La2O3粉、石墨粉金堆城钼业股份有限公司提供纯度≥99.90%，粒度2.0～3.5μm，TiH2粉ZrH2粉由西安宝德粉末冶金有限责任公司提供最大粒度38μm，La2O3粉粒度为1μm，石墨粉最大粒度是38μm。转速为40r/min，钼球直径10mm，球料比为2：1，球磨24h后三维混料机中混料2h压力为21Mpa，保压s，采用单向压制，压坯单