稀土钼合金的研发
【中钨在线新闻网-钨新闻】
钼是一种难熔稀有金属(熔点为2620℃),其膨胀系数小、电导率大、热导性能好,且常温和高温强度均很高。钼及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要部门有着良好的应用前景,是国民经济发展中不可缺少的重要战略物资。虽然钼具有优良的高温性能,但在室温附近却表现出严重的脆性,以致在加工及使用过程中易出现脆性断裂。钼及钼合金的低温脆性和较差的高温抗氧化能力,限制了其作为结构材料的应用范围。因此,必须进一步研究开发性能优异的新型钼合金。
研究表明,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。当钼中加入稀土元素后,一方面稀土元素在晶界和晶内形成弥散分布的质点,从而提高材料的塑性;另一方面,间隙杂质碳和氧在晶界的偏聚现象减轻,从而改善合金的低温脆性并降低塑-脆转变温度。稀土钼合金的添加剂主要有Y2O3、La2O3、Nd2O3、Sm2O3、Gd2O3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。在钼中加入一定的稀土氧化物,可使其再结晶温度提高400～500℃左右,且对提高钼的室温抗拉强度、高温抗下垂性能也有特别明显的作用。稀土氧化物对改善钼抗下垂性能作用大小的排序依次为:La2O3>Sm2O3>Nd2O3>Gd2O3>Y2O3;对改善钼高温拉伸性能作用大小的排序依次为:La2O3>Nd2O3>Sm2O3>Gd2O3>Y2O3。稀土钼合金具有韧性好、耐高温的特点,尤其是液-液掺杂氧化镧对钼合金的性能改善效果最佳。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930MPa,比烧结纯钼坯提高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。
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