掺杂钼板的韧性机制.pdfVIP

． 2 一萄 、，铂 ， 。躲 日l枳， l 中 国 帽 亚 l90s啦3(．蓉啦‘6) ZH 0NGGU0 MUYE 掺 杂 钼 板 的 韧 性 机 制 墙 恰 7F， ，吲 摘 要 用扫描 电子显微镜、透射 电子显微镜、X一射线能量弥散分析 厦通过 测定机械性质等畸掺 杂钼板的韧性作 T研完，并与纯钼板对比 结果表明，掺 有,5-量硅、铝、钾的经 交叉轧制的钼板在高温退 火以后 大大地韧化 了。出乎预 料的是，掺杂姻板中主要 的第=相并非是钾泡，而是含硅的粒子，这些粒子改 善 T掺杂姻板的韧性。 l 绪 言 掺硅、钾、铝的钨粉制备的钨丝具有极好的蠕变性能，并且，灯丝在高温时不下垂， 使白炽灯的寿命延长。研究表明，在I 573K (K=℃+273．15)以上退火的丝，沿丝轴 方向出现一行一行的钾泡列。这些钾泡列能阻止位错移动和晶界迁移，从而，使再结晶 温度比纯钨更高。掺杂的方法广泛用于制造难熔金属丝。一些研究工作者已经提 出气泡 强化新理论。对掺杂铝丝和钼板的显微结构和再结晶情况曾作了研究，同时，在掺杂铜 丝、钼板 中发现了许 多钾泡。 2 实验程序 2．1 试祥的制备 在本研究中已经开发两种新技术，第一，以K si0s及A1(NO。) 形式添加少量钾、 硅，铝的钼粉压制的坯块，并非是通常的直接通电的方法烧结，而是在氢气气氛保护的 烧结炉中间接烧结，第二，烧结坯不是单向轧制，而是双向或交叉轧制以改善韧性。试 样厚度为lmm。纯钼板用常规方法制造 试样在真空炉中不同的温度下进行退火。 2．2 实验设备 在室温下用WD一10A型万能电子试验扎测定铝板的机械性质。JIjIS＼I—T200型扫描 电子显微镜 (SEM)研究断裂表面 并用SEM直接观察断裂 过 程 用H—g00型电镜在 200kV高压下作进一步研究。掺杂钼板的第二相用x一射线能量 弥 散分析 (ED A x)进 行研究。掺杂钼扳的组分用化学分析及原子吸收光谱分析。 3 实验结果及讨论 5．1 帆械性质 纯钼板及掺杂钼板的断裂强度及延伸率分别示于罔1及图! 两种试样的拉伸速鹰均 1 993 03·02收稿 维普资讯 j4· 中 崮 钼 业 1993№3(总№46) 为2mm／min。尽管在1 573K下由于加工硬化，使掺杂钼板的强度有所降低，但是，在 任何退火温度下，掺杂钼板都具有比纯钼板更高的强度。掺杂铝板的延伸率也比纯钼板高 得多，特别是在1 473～1 973K退火温度范围内差别更加明显。纯钳板的延伸率在1 473K 下明显降低，而在更高温度下几乎为零。已经发现 ，纯钼板大约在1 400K再结晶，并且， 晶粒生长很快。大晶粒的存在可以说明图3显示的突然破坏。试样破坏以前，难以看到 任何塑性变形。正如图 4所示，脆性断裂通常沿晶界发生，有时也发生穿晶断裂。与此 相反，掺杂钼板由于在低于2 000K的温度下退火，仍然是小的晶粒，所以，它具有更高 的延伸率。在2 075K时，由于再结晶和晶粒长大，延伸率明显下降。图2表明，掺杂钳 板的再结晶温度比纯铝板高600K，遮对于铝板的应用是很重要的。从图3可知掺杂钼板 具有更好的韧性。 0 H × 一 挝 强 蓥 = X 日 一 R 酱 遇火温度 Kx10 退火温度 Kx10 囝l 钼韫断裂强度与遇火温度的关系 圈2 钼扳延伸率与退火温废的关系 一 应变率 ( ) 圈3 1 73K退出掺杂钼扳豆1573K退 火鲍钮板应力‘应变关系 1一■一 围4 在1 573K退火纯栩扳 断口寰面 (SEM) l 如图 5所示，可以通过直接观察断裂过程发现掺杂钼板的塑性变形。在断裂发生以 前，试样中部出现 明髓的编颈。断裂苷j；：是 即沿鼎界妥延 ‘ ‘iYo 。试样断裂前发生 某些塑性变形。 高温退火的掺杂销板2所以具柱更好的 锄性，楚 于它具柑均匀细小的品粒 交叉 轧制不同千单向轧制，前 占塑性变形是均匀的，l l{_l 没柯lJ] 的结构．退火时最微结 构变化与先前的变形方向无关。囡此，掺杂铝板托两个难 方向 几乎浪示相同的性质 在高温下，掺杂钳板细小的品粒是由于大量第二相粒 作』I{的结果。 维普资讯 潘叶金 译 掺杂钼板的韧性机制 ‘25 5．2 掺杂钼板中第二相的鉴定 通常 向钨和铝 中添加K，si，Al， 从而导致形成钾泡列。这可作如下解释， 烧结时，也即当电流通过时，大多数掺杂 剂从坯条中蒸发及逸散出来。残留的钾则 形成气沲。在珏条锻造并拉拔成丝时，钾泡变形成为管状。由于表面能 大，钾管 被 分 裂和球化，即在退火时，钎管转变为大量更小的钾泡列。其他一些研究者经过研究以后 得出结论：如果长直比 (L／D)超过9，钾管方可能分裂。 然而，在本研究中，主要