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稀土钼合金

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稀土钼合金

发布日期:2018-10-29 作者: 点击:

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在纯钼或钼合金中添加适量的稀土氧化物,可制备出稀土钼合金。稀土钼合金的添加剂主要有   等稀土元素氧化物,其加入量通常为1% 左右,粒度控制在亚微米级范围。随着稀土氧化物种类和含量的不同,稀土钼合金既可用作结构材料,又可用作新型功能材料。作为结构材料,稀土钼合金的综合性能优于高温钼和 TZM 合金。作为功能材料,稀土钼合金是一种新型的热阴极材料,发射能力达到或超过目前的  材料,不仅克服了放射性污染和脆断问题,还可降低电真空器件的工作温度,因此越来越受到人们的关注。

稀土元素镧与钼不发生化学反应,以氧化镧形式存在于钼基体中。在合金粉中,氧化镧以极小颗粒均匀镶嵌在钼颗粒表面;在烧结坯中,氧化镧主要 以球形和等轴状颗粒存在于钼晶粒内部和晶界上。变形率达80% 的钼合金板经过热处理后其中的氧化镧主要以小颗粒串或短棒状存在,这些第二相颗粒对改善材料的性能有重要作用。周文元等对钼镧合金的烧结工艺进行了研究,结 果表明在1750 ℃低温烧结时,合金组织细小且分布均匀;在1850 ℃高温烧结时,合金中氧化镧呈球状颗粒析出并富集于钼晶界,导致烧结坯脆性增大。

加入氧化镧可显著增大烧结钼坯的抗弯强度和弯曲角:最高抗弯强度可达到930 MPa,比烧结纯钼坯的612 MPa提高52%;弯曲角从纯钼坯的5°提高到15.3°。经30% 锻造变形后,烧结稀土钼坯的抗弯强度大幅度提高。此外,氧化镧还可使钼板的高温强度显著提高,在800~1500 ℃下钼镧板材的高温抗拉强度比纯钼板的提高了100MPa以上。随着镧含量的增加,钼镧合金的抗拉强度先上升后下降,当镧含量为1% 时合金的综合性能最好。钼镧合金的屈服强度主要取决于其变形前的强度、细小氧化镧颗粒的弥散强化作用和细小钼合金晶粒的细晶强化作用。粗大的氧化镧颗粒有助于形成亚晶界和细化晶粒,从而提高合金强度;细小的氧化镧颗粒对提高合金强度作用显著。

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