C含量对PM-MHC合金棒组织及力学性能影响研究

研究了C含量对粉末冶金法制备的PM-MHC合金棒组织和力学性能的影响。结论指出:不同C/Hf比对MHC合金烧结棒坯C、O有影响,C烧损较大。C含量较高时烧结坯微观晶粒细化,进而在高温锻造后纤维组织更为细致。PM-MHC合金棒经88.6%锻造比变形,经1200℃×1 h热处理后室温强度Rp 0.2850 MPa。提高C/Hf原子比,PM-MHC合金棒材强度会相应提高但延伸率下降。

MHC合金粉末冶金制备及其锻造棒材力学性能研究

针对MHC合金粉末的冶金制备工艺及其烧结坯性能、锻造态和经热处理后的MHC合金棒组织与力学性能开展研究。结果表明:所研究的粉末冶金工艺参数可制备出适宜于锻造加工的MHC烧结棒坯;相比于烧结坯,经88.6%锻造比锻造后MHC合金棒材的硬度、强度显著提高;经88.6%锻造比锻造后的MHC合金棒材的完全再结晶温度高于1500℃,经1200℃保温1 h热处理后,MHC合金棒材的室温强度Rp 0.2>770 MPa,硬度达到HRA 66.5;真空气氛下800℃高温拉伸强度Rp 0.2>450 MPa,延伸率大于18.5%。表明本研究制备的MHC合金棒材具备显著的室温高强高硬特性和良好的高温综合力学性能。

ICP-AES测定MHC合金中铪、锆含量

本试验采用逆王水-氢氟酸溶解MHC合金,建立电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定MHC合金中铪、锆元素的分析方法。对溶解酸选择、溶样时间、基体影响、谱线选择等进行讨论。结果表明,基体钼影响测定结果,采用基体匹配消除干扰,优选出339.802 nm为铪的分析谱线,343.823,327.305 nm为锆的分析谱线。最优条件下测定MHC合金,工作曲线线性相关系数在0.999以上,铪元素的检出下限为0.003%,锆元素的检出下限为0.001%,测定结果相对标准偏差(RSD,n=11)小于3%,回收率为95.00%~105.00%。

低氧MHC合金板材的制备及力学性能

采用粉末冶金方法和热轧工艺制备了低氧MHC合金轧制板材,通过化学分析、金相分析、硬度测试、拉伸力学性能测试研究了低氧MHC合金的显微组织和力学性能。研究表明:通过调节C/Hf原子比、钼粉还原并结合真空烧结等手段,可以有效降低合金中的氧含量。不同温度下退火后样品显微组织分析和力学性能测试结果对比表明,合金板材在1 300℃以下为回复阶段,随着退火温度的增加,1 300℃开始发生再结晶,强度和硬度逐渐下降,塑性提高,在1 600℃时再结晶完成,完全再结晶的低氧MHC合金板材塑性优异。

MHC合金的高温氧化腐蚀及挥发结晶行为

采用干法直接掺杂球磨混匀、冷等静压-烧结的粉末冶金工艺制备了HfC掺杂钼-铪-碳(MHC)钼合金棒材,开展了不同温度及保温时长的高温氧化对比试验。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了合金氧化过程中氧化产物及挥发结晶物的物相及形貌,利用重量变化研究了合金氧化失重及挥发物生成规律,总结了氧化物及挥发物的形貌变化及结晶特征。结果表明:MHC合金的氧化过程分为较低温度及较短保温时间的吸氧微量增重及较高温度阶段或较长保温时间的大量挥发失重;表层氧化产物从较低温度阶段的氧化脊横向发展为较高温度阶段的片状氧化层;氧化层的剥离是界面孔洞发展的结果,会导致合金基体裸露并进一步氧化;物相分析显示结晶挥发物为纯MoO_(3),其结晶形貌特征符合螺旋位错生长理论;第二相HfC质点在晶界和晶内的析出,对MHC合金中基体元素的氧化和挥发能起到一定的抑制作用。

MHC/GH4099热等静压扩散焊接头组织演化及断裂机制

实验研究了不同中间层(Ni-Cr-Si-B、Ag-Cu-Ti、Ti-Cr-Ni、Nb-Ni)对MHC与GH4099合金热等静压扩散焊工艺(HIP-DB)下接头力学性能的影响。在热等静压工艺为1150℃/130 MPa/180 min时,采用Nb-Ni中间层获得了可靠的MHC/GH4099焊接接头。采用Nb-Ni中间层的接头抗拉/抗剪强度达到84/41 MPa,高于采用Ni-Cr-Si-B、Ag-Cu-Ti和Ti-Cr-Ni中间层的连接强度。其扩散诱导反应层为Mo-Nb固溶体、Ni_(8)Nb、Ni_(3)Nb和Ni_(6)Nb_(7),对其强度和厚度进行了测定,以建立界面微观结构与接头性能的相关性。研究发现,析出相Ni3Nb强度高、塑性好,对接头高温性能有益,裂纹从Mo-Nb固溶体处萌生,沿晶扩展至中间扩散层。

退火工艺对MHC钼合金板材组织和力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了MHC钼合金板材,通过拉伸力学性能测试、硬度测试、金相分析等测试手段,研究了退火温度对MHC钼合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明：轧制后的MHC钼合金板材的纵向抗拉强度为1150 MPa,规定塑性延伸强度为1020 MPa,伸长率为10.5%,维氏硬度为352 HV10。MHC钼合金板材在1400℃开始发生再结晶,到1700℃发生了完全再结晶,其抗拉强度和硬度均随退火温度的升高而降低,在1300-1500℃范围内伸长率随退火温度的升高而升高,在1500-1700℃范围内伸长率随温度的升高而降低,在1500℃的伸长率最高,达到22.5%。