[化学]2-钨钼及其合金.pptVIP

添加其它元素对钼合金塑脆性能的影响 铼Re软化效应 Re能大幅度降低钼合金的塑脆转变温度，随Re的增加其塑脆转变温度降低。当Re含量达到51%时，塑脆转变温度甚至可降到-254℃左右； Re可以提高钼合金的再结晶温度和高温性能、焊接性能以及抗辐射性能等； 常见的合金有：Mo25R、Mo50Re。 最有效 原因:(1)铼可以与钼形成MoReO4型化合物，但与MoO2型化合物不同，不浸润晶界；(2)铼可以提高C和O的溶解度，使碳化物、氧化物难以析出，从而防止这些杂质元素在晶界处偏聚；(3)钼铼合金在低温变形时发生孪生变形，这一点不同于纯金属钼；(4)铼使钼的电子结构发生变化，降低了原子键的方向性，抑制了钼由金属键向共价键的转变，降低了堆垛层错能，提高了剪切模量，可从根本上解决Mo的低温脆性本性。 铼的价格昂贵 稀土氧化物的影响 稀土氧化物：CeO2、Y2O3、La2O3 La2O3粒子的加入不仅可提高钼合金的强度，而且还可显著改善钼合金的塑性。La2O3粒子对钼的强化作用主要是由于在塑性变形过程中，均匀弥散分布的La2O3粒子对位错具有强烈的钉扎作用，从而产生Orowan强化所致。 其它常规元素的影响 钼合金中添加K(通常含量控制在150mg/kg以下)、Si、Al等也可以改善钼合金的塑性。 以添加K元素为例，在烧结过程中大部分K的掺杂物都会从压坯中挥发掉，K在挥发过程中会带走部分其它有害杂质元素，起到净化晶粒的作用，而残余的K会形成钾泡，在锻拉过程中，这些钾泡会变成钾管，随着进一步的变形，这些钾管会分裂成大量的球状小钾泡，在退火过程中这些球状的小钾泡会排列在晶界处。高温下，这些小的钾泡能阻碍晶界和位错运动，提高合金的再结晶温度。而在后序变形加工过程中，掺杂钼会沿纵向形成长宽比很大的长晶组织，这种组织有利于增强钼的韧性。 Ca和Mg对钼合金的塑性十分有害，在钼坯烧结过程中就会出现“鼓泡”现象，而且在再结晶退火过程中也会引起再结晶晶粒异常粗大 Fe和Ni的存在会降低加工钼材的高温强度和再结晶温度，同时在压力加工过程中裂纹源常形成于Fe和Ni元素分布处。 Na和Cu与Mo不互溶，在基体中存在这两种元素时会严重影响钼合金的加工性能，而S是一种极有害的杂质元素，它能与其他杂质形成硫化物，在基体中生成易熔共晶体，沿晶界分布，使坯条表现出热脆性。此外，若钼合金中含有低熔点Pb、Bi、Sn等元素时，合金会表现出加工热脆性，因此这些元素含量一般控制在5mg/kg以下。 A 纯钼 B 掺杂弥散强化 C 掺杂弥散＋固溶体强化 D 固溶强化＋碳化物弥散强化 E 固溶体强化＋固溶强化＋碳化物弥散 F 固溶体强化 G 固溶强化＋碳化物弥散强化＋稀土氧化物弥散强化 H 稀土氧化物弥散强化 钼合金演变过程及其强化方式 钼及钼合金分类 钼及钼合金分类（续表） 西北工业大学稀有金属材料与加工课件 * 第2讲 钨钼及其合金 钨是ⅥB族元素，金属表面都呈银灰色光泽，粉末呈暗灰色；熔点高，强度大，弹性模量高，膨胀系数小，蒸汽压低，导电导热性能优良，然高温易氧化，低温脆性。 十世纪发现 “重石”，1783年人们用钨酸和碳粉混合物炼得金属钨。十九世纪末，钨作为钢的添加剂用于冶金工业。1908年开始用钨作灯丝。 钨在地壳中含量为0.07％，在自然界中大约有15种钨矿物，其中主要是黑钨矿和白钨矿，集中分布于亚州的环绕着太平洋沿岸一带。我国的钨矿资源丰富，占世界第一位，其次是澳大利亚、加拿大、葡萄牙等。 钨材料的概述 中国钨资源丰富，钨矿主要集中在江西、湖南和广东等省。钨储量、钨精矿产量和钨出口量均居世界首位。 我国钨加工材产量增长情况 我国钨材的生产情况 1、切削、耐磨、焊接和喷涂－碳化钨 2、电气和电子工业－电灯的灯丝和电 子管的阴极，汽车的电接点，高温 电阻炉的加热元件 3、高速钢、工具钢、模具钢、高温高 强度合金和各种有色金属合金 4、用于各种化工制品。 钨及钨合金的应用领域 钨单晶的变形机制 [110]方向 位错滑移 [111]方向 位错滑移和孪生 准静态载荷条件： 对应变速率不十分敏感，位错密度较低，是一些较短的螺型位错片段，且无位错缠结，也没有孪晶。 动态载荷条件： 钨单晶对应变速率非常敏感，晶体的剪应力随着应变速率的升高而增大，且比静态载荷下的剪应力几乎大两倍，位错密度较高，且出现大量的位错缠结，发生孪生。 方向敏感 应变速率敏感 钨单晶在[110]方向上变形后位错和孪晶的柏氏矢量 钨单晶在[111]方向上变形后位错和孪晶的柏氏矢量 多晶钨的变形机制 多晶钨对应变速率非常敏感 准静态载荷：均匀的位错滑移变形， 较低； 动态载荷： 升高， 升高，孪生发生，孪晶密度增加，由于杂质元素N、O、S、Si 等对