高性能钼合金的微观组织设计制备与性能优化
本文关键词:高性能钼合金的微观组织设计制备与性能优化 出处:《中国材料进展》2016年03期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:传统方法制备的稀土氧化物弥散强化钼合金(ODS钼合金)强度有限且塑性较差,导致其变形深加工能力不足,严重制约了其工业应用。分析了ODS钼合金制备工艺-微观组织-力学性能之间的因果关系,提出了钼合金纳米掺杂强韧化的新思路,即纳米尺度稀土氧化物颗粒均匀弥散分布在细晶钼基体晶粒内部、同时部分颗粒分布在晶界上的多层级微观结构优化原则,发展了制备该类新型钼合金的液液掺杂方法,所得到的高性能钼合金在拉伸屈服强度达到800 MPa量时,拉伸延伸率仍近40%,与传统方法制备的ODS钼合金相比,屈服强度提高了约15%,拉伸延伸率提高了逾160%,实现了强度和延性的同步提升。进一步建立了强韧化理论模型,对强度和延性的改善进行了量化描述。这种高性能钼合金由于力学性能优异、加工性能好,已获得了工业应用,其微观组织调控原则以及制备方法对其它难熔金属结构材料的高性能化同样具有借鉴意义。
[Abstract]:The traditional rare earth oxide dispersion strengthened molybdenum alloy (ODS) has limited strength and poor plasticity, which leads to the shortage of its ability to deform further processing. The causality between preparation process, microstructure and mechanical properties of ODS molybdenum alloy was analyzed, and a new idea of strengthening and toughening of molybdenum alloy nano-doping was put forward. That is to say, the nano-scale rare-earth oxide particles distributed uniformly in the fine grain of molybdenum matrix, while some of the particles distributed on the grain boundaries of the multi-level microstructure optimization principle. The liquid-liquid doping method for the preparation of this kind of new molybdenum alloy was developed. The tensile elongation of the high performance molybdenum alloy was still nearly 40% when the tensile yield strength reached 800 MPa. Compared with ODS molybdenum alloy prepared by traditional method, the yield strength is increased by about 15%, and the tensile elongation is increased by more than 160%. The strength and ductility of the alloy are enhanced synchronously. The theoretical model of strength and ductility is established and the improvement of strength and ductility is described quantitatively. The high performance molybdenum alloy has good processing properties due to its excellent mechanical properties. Industrial applications have been obtained. The principles of microstructure regulation and preparation are also useful for the high performance of other refractory metal structure materials.
【作者单位】: 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室;西安理工大学材料科学与工程学院;金堆城钼业集团有限公司;
【基金】:国家“863”重点项目(2008AA031000) 国家自然科学基金(51321003,51371141,51322104) 国家科技支撑计划(2012BAE06B02)
【分类号】:TG146.412
【正文快照】: 1前言钼是一种珍贵的稀有难熔金属和重要的战略资源,钼金属具有高的熔点、弹性模量和耐磨性,良好的导电导热性能与低的热膨胀系数,以及良好的耐酸碱及耐液体金属腐蚀等性能,因此在航空航天、电力电子、机械制造、钢铁冶金、能源化工、医疗器械、照明、玻璃纤维、军工等各工业
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,本文编号:1386541
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