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钼铼合金

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钼铼合金

发布日期:2018-10-29 作者: 点击:

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钼铼合金金属铼具有高弹性模量良好的塑性且不会发生塑脆转变理论上在绝对零度时仍能保持很好的塑性钼的低温脆性是影响其加工及应用的重要原因之一。添加铼不仅可以使钼铼合金具有很好的高低温性能,同时还可减弱钼的各向异性提高合金的机械性能理化特性和热电特性即产生效应。

一、  成分与性能

典型的钼铼合金主要有 Mo41Re、Mo44.5Re、Mo47.5Re,性能最好的是含铼11% ~50% 的钼铼合金,其中含铼40%~50% 的合金用途最广。含铼35%的钼铼坯锭在室温下甚至可以变形90% 以上而不出现裂纹。Mannheim 等的研究表明,粉末冶金法制备的 Mo25Re、Mo50Re 坯锭在常温下经过25%变形后仍没有明显的裂纹;随着铼含量的增加,钼铼合金的应力因子和硬化指数均升高,但仍远小于纯铼的应力因子,故钼铼合金的加工硬化现象要比纯铼的轻微得多,即其加工性能较纯铼明显提高。Bernd等对不同成分钼铼合金在1600 ℃、25 MPa下的高温蠕变性能进行测定,发现 Mo51Re合金有较高的塑性和蠕变速率,因而断裂时间较短。实际生产的钼铼合金中铼含量不应超过51%,否则生产过程中将产生大量硬脆δ 相。

二、  制备方法

钼、铼均为难熔金属,故钼铼合金一般采用粉末冶金或真空熔炼的方法制备。粉末冶金是制备钼铼坯锭最常用的方法,其工艺简单、成本低,但坯锭的杂质含量往往偏高,且当铼含量较高时合金锭中也容易形成脆性δ 相。利用真空熔炼法制备钼铼坯锭可很好地控制杂质含量,特别是使气体元素含量明显降低,且不容易析出中间相,这些均有利于钼铼合金的后续加工,但所制备的钼铼合金锭晶粒通常比较粗大,而且尺寸分布不均匀,增加了合金锭开坯的难度。张军良等分别采用上述方法制备出丝状和窄带状合金,并研究了合金的显微组织和力学性能,结果表明熔炼法对杂质去除,特别是降低氧含量效果明显,合金致密性好,但铸锭锻造后的晶粒组织比较粗大;粉末冶金法制备的合金内部存在气孔,且很难通过变形加工弥合,但锻后组织晶粒细小,强度较高。

三、  应用领域及发展前景

由于钼铼合金具有优异的抗辐射性能、较高的抗拉强度和良好的延展性、高温性能及导电性,因此 被广泛应用于航空航天、核能、电子、军工等高科技 领域,如作为结构包套材料用于空间核反应堆的热离子交换器,制成箔材和极细丝材作为弹性元件用于加热器、热电偶等高温设备中(效果很好且使用寿 命较长)。钼铼合金耐磨性好,抗电弧烧蚀性强,故可广泛应用于电子元器件中。由于铼的价格昂贵,因此进一步探索铼在钼中的作用机制,研究低铼含 量合金或替代材料很有必要。


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