稀土氧化物强化钨铼合金的制备与力学性能研究

采用快速热压烧结技术制备稀土氧化物掺杂钨铼合金,对比研究添加不同种类稀土氧化物对钨铼合金微观组织和力学性能的影响,并分析讨论其强化机理。结果表明:稀土氧化物不仅能提高钨铼合金的相对密度和强度,还能减小钨铼合金的晶粒尺寸。在3种稀土氧化物中,氧化钇的强化效果最明显。W-3%Re-0.8%Y_(2)O_(3)(质量分数,下同)的相对密度为95.5%,硬度为412.5 HV1,变形量到50%时压缩强度为3158 MPa,对比合金基体(W-3%Re),分别提高了3.1%、49.0%和24.0%。另外,W-3%Re-0.8%Y_(2)O_(3)的平均晶粒尺寸仅为5.8μm,比合金基体降低了约63.6%。

退火温度对钨铼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了钨铼合金,通过拉伸性能测试、硬度测试、光学显微观察等手段,研究了退火温度对钨铼合金组织和性能的影响。研究表明:锻造后的钨铼合金室温抗拉强度为1620 MPa,断后伸长率为20%,维氏硬度为HV30540。钨铼合金在1500℃时开始发生局部再结晶,1700℃时发生晶粒长大。钨铼合金的室温抗拉强度、维氏硬度随着退火温度的提高而降低,断后伸长率随着退火温度的升高先增大后减小。

钨铼合金超声导波传感器设计

针对固体火箭航空发动机试车时燃烧室内测温需求,选取恰当的温度敏感元件材料,采用高熔点的钨铼合金波导杆作为温度敏感元件,通过对材料的物理特性、超声传播理论的分析,选用长1 m,直径1 mm,区节长度43 mm的钨铼波导杆作为超声温度传感器敏感元件。在超声激励信号频率为250 kHz,数据采集卡频率为40 MHz的条件下设计超声测温系统。通过实验室标定,验证测试系统的可靠性,测试得到20℃~1800℃的特征信号,通过互相关算法计算得到不同温度下的时延值,将时延值与温度进行曲线拟合,得到温度和时延值的关系式,1000℃以上,每100℃的时延值变化范围可达197 ns。

W-5Re-xHfC钨铼合金的微观组织与力学性能

为了提高W-5Re合金的室温强塑性,通过在W-5Re合金中添加HfC研制出高强塑性的W-5Re-x HfC钨铼合金。W-5Re-x HfC合金由W(Re)固溶体相和弥散分布的HfC相组成。当HfC添加量为2%时,在细晶强化和弥散强化的共同作用下,W-5Re-2HfC合金的强塑性达到最佳,其屈服强度为737 MPa、抗压强度为1 908 MPa、塑性断裂应变为31.9%。

钨铼合金制备方法和高温力学性能的研究进展

高性能W-Re-ThO2,W-Re-HfC系钨铼合金的制备和性能研究会促进其在电子、核能、航天和测温技术等领域的应用。详细归纳了W-Re-ThO2和W-Re-HfC两种钨铼合金采用的工艺路线和工艺参数,总结了两种合金在不同成分和加工状态下时的高温力学性能,最后探讨了铼效应对钨铼合金高温性能影响的规律。钨合金的研究目前在向细化、纯化和强韧化方向发展,粉末冶金法是制备钨铼合金合适的工艺路线,因此开展第二相粒子强化的钨铼合金组织和性能的研究是非常重要的研究内容和方向。

化学气相沉积钨铼合金工艺研究

以ReF6、WF6及H2为原料,用化学气相沉积法,成功地在铜基体表面沉积出钨铼合金。试验分析表明:合金成分均匀,且可由反应气体配比控制,随ReF6增加,合金中铼含量增加;沉积层组织和形貌随沉积温度升高或反应气体中ReF6的增加,由致密的柱状晶发展为杂乱的树枝晶;沉积层结构随ReF6的增加由单一固溶体向固溶体+金属间化合物+铼单质发展。

钨铼合金研究进展

随着航空航天技术、核工业、电子工业的日益发展,对超高温材料提出了更为苛刻的要求,急需研制高温高强度结构件材料。钨铼合金具有高再结晶温度、低韧脆转变温度、优异的高温强度以及高温抗蠕变性能,得到了国内外学者的广泛研究。本文综述了钨铼合金的分类及制备方法,并对固溶强化钨铼合金、碳化物增强钨铼合金、氧化物增强钨铼合金的再结晶温度、高温强度、高温抗蠕变性能等进行了比较,认为碳化物(HfC)增强钨铼合金具有更加优异的性能。因此,碳化物第二相粒子增强钨铼合金是钨铼合金的发展方向并且有必要对钨铼合金的先进制备技术、成分优化、组织调控、变形行为和机理等问题开展进一步研究。

钨铼合金废料电化学溶解研究

为实现钨铼合金废料的快速、高效溶解,采用NaOH碱性体系下电化学溶解W-25Re合金边角料。结果表明:当槽电压2.5 V、NaOH浓度100 g/L、电解温度30~40℃、电溶10 h时,电解溶液含W和Re浓度分别达到46.4和15.4 g/L,此时W和Re的溶出率分别为99.78%和99.35%,阳极电流效率达到98.80%,电溶能耗为2.29 kWh/kg。电溶后阳极经SEM表征,其表面呈现丘陵形貌,EDS分析表明,电溶前后阳极的W/Re质量百分比基本不变,W溶出速率约为Re的3倍。

用XRF二元比例法测定钨铼合金中的钨和铼

本文叙述二元比例法对钨铼合金中钨和铼的快速分析方法及其特点，对方法的精度作了统计计算，并与强度比对浓度比的α系数校正方法的分析结果做了比较。通过人工模拟的合成试样用回收率计算来验证该方法分析结果的准确度。

电子探针搭配波谱仪表征钨铼合金

针对钨铼合金组成元素的原子序数邻近,成分均匀程度难以表征的特点,采用二次电子图像、背散射电子成分衬度图像观察了钨铼合金的抛光截面形貌;并利用扫描电镜配套的电子探计搭配波谱仪,成功区分了钨铼合金抛光截面的高铼区域与低铼区域,清晰显示了铼元素在铼钨合金中的分布情况。从理论上分析了该方法的可行性,从而为钨铼合金等邻近元素合金成分的均匀性分析提供参考。

添加稀土La对钨铼合金丝氧化行为的影响

通过DSC/TG分析了掺La与未掺La的W-3%Re合金丝的起始氧化温度,并对两种丝进行了850℃下0.51.5 h的等温氧化试验。对两种丝的氧化膜进行了SEM形貌观察与EDS元素定量分析,对氧化产物进行了XRD物相分析。结果表明,未掺La的W-3%Re合金丝起始氧化温度约为841℃,掺La的W-3%Re合金丝起始氧化约为892℃。850℃空气环境下,未掺La的W-3%Re合金丝较掺La的W-3%Re合金丝更容易氧化,其氧化膜中均含有WO3和ReO3,其中掺稀土的氧化膜中还含有WO2.90与WO2.72等复杂钨氧化产物。W-3%Re合金丝的氧化可通过锈层-金属分离形成多孔区的机制进行分析,掺稀土的合金丝氧化膜中,靠近基体一侧的氧化膜在850℃氧化1.5 h后依然较致密,未掺稀土的合金丝氧化膜则表现为疏松和充满裂纹,不能对基体产生良好防护。

浅谈钨铼合金残料的回收问题

钨铼合金是富有良好延性的钨基合金,有广泛的用途。在制备WRe合金材料工艺过程中,不可避免产生不同形式的残料,有时尽管数量不大,但里面除钨外,尚含有价值的铼成分,极有必要予以回收利用。本文就我们生产WRe合金多年的实践,对WRe合金残料回收摸索了一些办法,在此简介,供用者参考。

钨铼合金高温烧结膨胀及防止措施

前言钨铼合金系列为最具延性的钨基合金系列。从钨的特性可知其在常温下具有脆性,在高温再结晶之后变得很脆,而加入铼形成固溶强化型合金系列则具有优异的室温及高温延性。由钨-铼二元系相图可知,铼在钨中的溶解度随温度升高而变大。

电真空用钨铼合金丝

钨铼合金丝是在不下垂钨丝成份的基础上加入铼成份。铼的加入,多方面改善了钨丝的性能,它还可以弥补普通用钾—硅—铝掺杂的不下垂钨丝的不足,制成长寿命、高可靠阴极加热灯丝,改善使用性能。 钨铼合金丝的优良性能表现在:

一种离子注入机离子源用钨铼合金杆及其制备方法

本发明公开了一种离子注入机离子源用钨铼合金杆及其制备方法，钨铼合金杆由互锁伸长结构的晶粒组成，晶粒的长宽比值大于10，其成分含量：钨≥99．1％（质量分数，下同），铼0．2％～0．9％，它还含有掺杂剂，由于在钨中加入一定含量的铼，它克服了传统钨杆的缺点，兼具高熔点，高强度，高硬度，高塑性、电阻率高，高的再结晶温度、高的热电势值、低的蒸气压等特点，

钨铼合金电化学溶解工艺研究

采用电化学溶解法对某钨铼合金废料在氢氧化钠电解体系中的溶解过程进行研究。考察了电流密度、电解液碱度、温度、电解液钨离子浓度对电解过程的影响。实验结果表明,在阳极电流密度400A/m^2、氢氧化钠浓度300g/L、电解液温度40~45℃的条件下平均槽电压为2.5V,合金电化学溶解率可达98%,使得大部分钨、铼以阴离子状态转入溶液中,完成钨铼合金的高效溶解,工艺简单高效,可实现工业化生产。

钨铼合金丝米电阻随直径变化的统计分析

本文讨论了用于电真空器件阴极热子的钨铼合金丝米电阻随直径的变化规律,并最终得到了WRe3,WRe20和WRe25合金丝米电阻随直径变化的经验公式。

快速加热冷变形钨铼合金及钼铼合金的软化

本文研究了快速脉冲加热对用真空熔炼法和粉末工艺方法获取的钨铼和钼铼材料的软化性能和永久塑性水平，以及对材料的其它结构敏感性能发生变化的影响作用。在预先脉冲热加工的所有速度条件下，在粉末钨铼合金中发现了相对延伸极度灵敏的显著效果。所得到的研究结果能够推测性能地解释铼对此类合金塑性提高的影响作用，但不包括杂质跟移动晶格位错的结合能减弱的情形。

变形量对钨铼合金物理性能的影响

钨铼合金材料具有良好的室温韧性和耐高温性能,在真空电子器件领域有着广泛的应用前景。采用粉末冶金及高温轧制工艺制备了对数应变分别为0.75、1.10、1.47、2.36的钨铼合金板坯,研究了不同变形量下钨铼合金的物理性能的差异。结果表明,随着变形量的增加,钨铼合金的相对密度与维氏硬度都呈现出先快速上升后趋于平缓的趋势。变形量的增加会提高钨铼合金的导热性能。变形量为0时,钨铼合金的室温导热系数约为35 W/(m·K);而对数应变为2.36时,其室温导热系数升至40 W/(m·K)。同时钨铼合金的导热性能与温度的变化关系呈现出与纯钨相反的趋势,钨铼合金的导热系数随着温度的升高而增加。