稀土氧化物粒子对钼合金粉末冶金过程及力学性能的影响

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钼镧合金的研究现状和应用前景

钼镧合金的研究现状和应用前景

钼是一种具有许多优良的物理、化学和力学性能的金属,熔点高达2620 ℃,为典型的难熔金属。

由于钼原子间结合力极强,所以在常温和高温下强度及弹性模量都很高,并且膨胀系数小,导电、导热性能优良,抗腐蚀性能良好,被广泛应用于冶金、电气、化工、环保等行业,成为国民经济中重要的、不可替代的战略金属。

虽然钼的高温性能优异,但由于其塑-脆转变温度较高,高温条件下使用的钼回到室温附近时会出现严重的脆性,限制了其应用。

目前,国内外学者针对在钼中掺杂微量元素以获得更好的性能方面开展了大量的研究。

在钼中掺杂一定稀土氧化物,可以极大程度改善钼的韧性,降低韧脆转变温度,提高再结晶温度,改善高温力学性能,进一步扩大其加工及应用范围。

合金的掺杂工艺通常,在Mo金属中掺杂La2O3的方式主要有以下三种:(1) 固-固掺杂法:将钼粉与La2O3粉末通过球磨方式混合,经压型、再烧结形成钼合金;(2) 固-液掺杂法:将硝酸镧雾化喷入氧化钼,干燥后进行还原,经压型、再烧结形成钼合金;(3) 液-液掺杂法:向钼酸盐溶液加入可溶性镧盐溶液,通过喷雾干燥、还原、压型、烧结形成钼合金。

01固-固掺杂法目前固-固掺杂法工艺已十分成熟,能够较大程度提高钼的性能,但如果掺杂的稀土含量较少(<1%)时,存在稀土元素在基体中分布不均匀的问题。

刘涛等采用固-固混合法,将10%氧化镧以固态颗粒形式掺杂至二氧化钼中,经还原形成复合钼镧粉,经冷等静压和1900 ℃×3 h的高温烧结得到钼镧合金,粉末形貌和烧结钼镧合金组织如图1和图2所示,研究发现:氧化镧以团聚体或与二氧化钼碎屑形成团聚体形式存在。

其稀土相主要是La(OH)3,少量以La6Mo2O15存在于细小颗粒团聚体中。

图1 掺杂镧MoO2粉末扫描电镜图2 烧结钼镧合金扫描电镜采用混粉制料、压型、烧结的方法制备钼镧合金,通过对断口形貌的分析发现,固-固掺杂生产合金钼粉烧结后晶粒相对细小,断裂以沿晶断裂为主,而通过固-固悬浊液和固-固+喷水雾的方法制备的钼镧合金,其粉末晶粒较大,与固-液掺杂后制备的晶粒相似,合金密度有所提高。

添加稀土元素对粉末冶金Ti合金显微组织和力学性能的影响

添加稀土元素对粉末冶金Ti合金显微组织和力学性能的影响

添加稀土元素对粉末冶金Ti合金显微组织和力学性能的影响汤慧萍;刘咏;韦伟峰;陈丽芳【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2004(014)002【摘要】利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段研究了在粉末Ti合金中添加稀土元素对烧结坯的显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加稀土元素可以有效提高烧结坯的致密度、室温抗拉强度和延伸率,其中含1.0%Nd(质量分数)的材料致密度达99%,抗拉强度1080MPa,延伸率6%,接近锻造Ti-6Al-4V合金的性能水平,而且制备成本明显降低.稀土元素对致密度的贡献主要归因于在烧结过程中产生瞬时液相,同时稀土元素能够夺取粉末颗粒表面的氧,净化原始颗粒界面,提高粉末颗粒的烧结活性.致密度的提高,Ti合金基体氧含量的降低以及第二相Nd 氧化物的存在都有助于材料力学性能的提高.然而含Nd合金的烧结温度应控制在一个合适的范围内,过高的烧结温度将导致瞬时富Nd液相的聚集和元素的偏扩散,以及由于扩散条件改善后的晶粒过度长大,反而不利于材料力学性能的提高.【总页数】6页(P244-249)【作者】汤慧萍;刘咏;韦伟峰;陈丽芳【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;西北有色金属研究院,西安,710016;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.稀土元素钇对粉末冶金制备V-5Cr-5Ti合金微观组织的影响 [J], 程亮;李强;董鲜峰;李启寿;彭丽霞2.粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金的显微组织与力学性能 [J], 肖代红;袁铁锤;欧小琴;贺跃辉3.Al-Ti-C中间合金对ZM-5镁合金显微组织及力学性能的影响 [J], 殷黎丽;刘闯;王涛;翟虎;张亚龙;马志毅;李玉胜4.添加Ti对Al-Mn-Mg-RE合金的显微组织和力学性能的影响 [J], 孟显娜;张辉;李落星5.粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金的显微组织与力学性能 [J], 肖代红;袁铁锤;欧小琴;贺跃辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言随着科技的发展,合金材料因其优良的物理和机械性能被广泛应用于各个领域。

其中,Zn-Al-Mg-Si系合金以其优异的铸造性能和机械性能成为了众多研究者关注的焦点。

而稀土元素的加入则被视为进一步改善合金性能的有效途径。

本篇论文主要探讨了稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的组织和力学性能的影响。

二、稀土元素与合金的相互作用稀土元素因其独特的电子结构和物理化学性质,在合金中具有显著的细化晶粒、提高强度和耐腐蚀性等作用。

当稀土元素加入到Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金中时,会与合金中的元素发生交互作用,形成一种更稳定、更均匀的微观结构。

三、稀土元素对合金组织的影响1. 晶粒细化:稀土元素的加入显著地细化了合金的晶粒,使合金的微观结构更加均匀。

这种晶粒细化效应能够提高合金的力学性能,特别是抗拉强度和韧性。

2. 相结构变化:稀土元素的加入会影响合金的相结构,形成新的相或改变原有相的形态和分布。

这些新相或改变后的相能够有效地提高合金的硬度和耐磨性。

四、稀土元素对合金力学性能的影响1. 抗拉强度:由于晶粒细化和相结构的变化,稀土元素的加入显著提高了合金的抗拉强度。

抗拉强度的提高使得合金在承受拉伸力时不易断裂,提高了其使用寿命。

2. 韧性:稀土元素的加入能够改善合金的韧性,使合金在受到冲击或振动时不易产生裂纹或断裂。

这种改善有助于提高合金的安全性和可靠性。

3. 硬度与耐磨性:由于新的相或改变后的相的形成,稀土元素的加入提高了合金的硬度和耐磨性。

这使得合金在高温、高压、高磨耗等恶劣环境下具有更好的性能表现。

五、实验结果与讨论通过实验,我们观察了不同稀土元素含量对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。

结果表明,适量稀土元素的加入能够显著细化晶粒,改变相结构,从而提高合金的抗拉强度、韧性和硬度等力学性能。

稀土镧在La—Mo合金粉中的存在形式及对钼粉性能的影响

稀土镧在La—Mo合金粉中的存在形式及对钼粉性能的影响
任 茹
( 金堆城钼业股份有 限公司 。 陕西 西安 7 0 0 ) 1 10
摘 要 : 通过对添加硝酸镧的二氧化钼在不同 温度还原后铝粉的x射线衍射检测分析, 研究了稀土镧在 h— o M 合金
粉 中的存在形式: L- 合金粉的粒度 、 对 a Mo 氧含量、E S M照片等结果与纯锢粉对 比分析 , 研究 了稀土镧对 L— 合金 aMo
温度 的作用逐 渐扩 大 , 而 形成烧 结颈 , 来的颗粒 进 原 界面形 成 晶粒 界面 , 使颗 粒 发生聚 集再结 晶长大 , 此
() 2 高温 还原 工 艺 。最 高温度 : 0 ; 1 0q 氢气 流 0 C
茹(9 6 ) 女, 17 一 , 陕西渭南人, 工程师 . 主要从事钼粉和钼制 品的新产品研发工作。
中国钨
量 :0 4 3 ;推 舟速 度 : 2 ̄ 0m/ h 2舟/0mn 3 i;料 层厚 度 :
合 金粉 的 X射线 衍射 分析 。
原料 以低温 还原 工 艺还原 为二氧 化钼 ,在生产 的二氧 化钼 中 ( 以金属 钼为 基 ) 掺入一 定 比例 的硝酸 镧 ,干燥 后在 四 管炉 中 以高温 还 原工 艺将 二氧化钼 还 原为 L— 合 金粉 。 a Mo
原过程 的物相 变化 及稀 土镧 对 氧化 钼氢 还 原后 L — a Mo 金粉性 能 的影响 。 过 以下研 究 , L— 合 合 通 对 a Mo 金 粉的认 识 、后 续工序 的工 艺控 制及 最终产 品性能
关键 词 : 稀土;aM 合金粉 镧; I— o J
中图 分类号 :D 2 : D 5 T 93 T 94
文 献标识 码 : A
0 前

铵 的主 要物 理性 能及化 学成 分 如表 1所示 。 表 I 二 钼酸 铵物 理性 能及 化学 成分检测 结果

稀土钼合金制备工艺及强韧化机理研究现状

稀土钼合金制备工艺及强韧化机理研究现状

稀土钼合金制备工艺及强韧化机理研究现状郭磊;宋瑞;淡新国;金波;赵娟;张清;胡平【摘要】钼合金作为新一代具有重要战略意义的稀有金属,具有熔点高、强度大、硬度高、高温性能优异、导电导热性好等优点,广泛应用于冶金、石油、机械、化工、钢铁工业、航空航天、核能技术等诸多领域.然而,由于钼的塑脆转变温度较高,当合金使用温度高于再结晶温度时,合金明显脆化及高温强度显著下降限制了其在诸多领域的应用.在钼中添加稀土可细化晶粒,降低钼的塑脆转变温度,提高钼的再结晶温度、高温强度,改善塑韧性及高温蠕变性能.本文综述了稀土掺杂钼合金制备方法体系的不同特点,总结了稀土掺杂钼合金的强韧化机理并进行了对比分析,展望了国内外稀土掺杂钼合金制备方法及强韧化机理的研究发展趋势,对目前稀土掺杂钼合金制品的应用现状进行了综合评述.%Molybdenum alloy,as a new strategically important generation of rare metals,is widely used in metallurgy,petroleum,machinery,chemical,iron and steelindustry,aerospace,nuclear industry and other areas.Because the DBTT (ductile-brittle transition temperature) of molybdenum is high,its application in many fields is limited.When the temperature is at or above the recrystallization temperature,the alloy is obviously embrittled,and the high temperature strength decreases significantly.The addition of rare earth to molybdenum can refine the grain and reduce the DBTT,not only improve the recrystallization temperature and high temperature strength,but also improve the plastic toughness and high temperature creep performance.The different characteristics of preparation methods of rare earth doped molybdenum alloy are reviewed.The strengthening-toughening mechanism of rare earth doped molybdenum alloy is summarized and compared,then the development trends are discussed.Based on the analysis and review about the rare earth doped molybdenum alloy products,the current research status is conducted.【期刊名称】《中国钼业》【年(卷),期】2017(041)002【总页数】7页(P45-51)【关键词】稀土钼合金;强化机理;韧化机理;研究现状【作者】郭磊;宋瑞;淡新国;金波;赵娟;张清;胡平【作者单位】西安瑞福莱钨钼有限公司,陕西西安710201;西安泰金工业电化学技术有限公司,陕西西安710200;西安瑞福莱钨钼有限公司,陕西西安710201;西安瑞福莱钨钼有限公司,陕西西安710201;西安瑞福莱钨钼有限公司,陕西西安710201;西安瑞福莱钨钼有限公司,陕西西安710201;西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055【正文语种】中文【中图分类】TG146.4+12钼作为新一代重要战略意义的稀有金属之一,熔点高达2 625 ℃,具有优异的高温强度,导电导热性,抗高温蠕变性及较低的热膨胀系数等优点,此外,金属钼对液态金属钾、钠、镁、铯、铋等抗蚀性较好,使之广泛应用于冶金、石油、机械、化工、钢铁工业、航空航天、核能技术等诸多领域。

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言随着材料科学技术的快速发展,合金作为一种重要工程材料在多个领域内有着广泛应用。

本文探讨了一种包含Zn、Al、Mg 和Si等元素的合金,尤其是稀土元素对这种合金组织及力学性能的影响。

稀土元素因其独特的物理和化学性质,常被用作合金的添加剂,用于优化材料的综合性能。

本文将详细分析稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的组织结构和力学性能的影响。

二、实验方法本实验采用Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为基础,添加不同含量的稀土元素(如稀土铈、稀土镧等)。

合金制备采用真空熔炼工艺,以保证成分的准确性和合金的纯净度。

之后进行适当的热处理和轧制工艺,对处理后的合金进行金相显微镜观察、扫描电镜观察和力学性能测试。

三、稀土元素对合金组织的影响1. 晶粒尺寸:稀土元素的添加能够显著细化Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的晶粒尺寸。

由于稀土元素能起到细化晶界和增加晶格的位错作用,可以减少材料的裂纹敏感性,从而提高合金的抗断裂能力。

2. 相组成:稀土元素的添加使得合金中出现更多的相种类。

新生成的稀土化合物可以作为强化相,提高合金的硬度和强度。

3. 微观结构:稀土元素的加入能够改善合金的微观结构,如增加基体中固溶体的含量,提高固溶强化效果。

同时,稀土元素还能与合金中的杂质元素形成化合物,降低有害杂质的影响。

四、稀土元素对合金力学性能的影响1. 硬度:随着稀土元素的添加,Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的硬度显著提高。

这主要是由于稀土元素的加入增加了基体中的强化相含量和固溶强化效果。

2. 抗拉强度:稀土元素的添加能显著提高合金的抗拉强度。

由于晶粒细化、相组成的改变以及强化相的生成,使得合金在受到外力时能够承受更大的载荷。

3. 延展性:尽管稀土元素的加入可以提高合金的硬度,但也能在一定程度上保持或提高合金的延展性。

稀土抛光材料在金属粉末冶金中的应用

稀土抛光材料在金属粉末冶金中的应用

稀土抛光材料在金属粉末冶金中的应用金属粉末冶金是一种先进的加工技术,它通过将金属粉末压制成型并进行烧结,制备出具有复杂形状和优良性能的零部件。

在金属粉末冶金的生产过程中,表面质量往往是影响产品性能的一个重要因素。

稀土抛光材料作为一种先进的抛光材料,被广泛应用于金属粉末冶金中,其具有卓越的抛光效果和多功能性。

稀土抛光材料是一类由稀土氧化物制备而成的微粉颗粒,如氧化铈、氧化钇、氧化镧等。

这些稀土抛光材料具有高硬度、均匀的颗粒分布和优异的耐磨性能,特别适合用于金属粉末冶金中的表面抛光处理。

稀土抛光材料可与金属粉末表面形成一层均匀而结实的氧化膜,能够有效的填充金属粉末表面的微观凹坑,提高其表面质量和光洁度。

首先,稀土抛光材料在金属粉末冶金中的应用,可以改善金属粉末的表面质量。

金属粉末在制备和加工过程中易受到外界环境的影响,表面往往存在着氧化物、氧化膜、气孔等缺陷,这些缺陷会降低产品的机械性能和耐腐蚀性能。

稀土抛光材料可以通过与金属粉末表面发生氧化反应,形成致密的氧化膜,填平微观凹坑,降低表面缺陷,提高产品的表面质量和光洁度。

其次,稀土抛光材料在金属粉末冶金中的应用,可以增强金属粉末的机械性能。

金属粉末的表面质量直接影响着产品的力学性能,而稀土抛光材料作为一种优质的表面处理工具,能够显著改善金属粉末的硬度、强度和耐磨性。

稀土抛光材料在与金属粉末表面形成的氧化膜中具有极高的硬度和光滑度,能够有效地增强金属粉末的耐磨性和抗压性能,延长产品的使用寿命。

此外,稀土抛光材料在金属粉末冶金中的应用还可以提高产品的耐腐蚀性能。

金属粉末的表面易受到氧化、腐蚀等外界环境的侵蚀,从而导致产品失去原有的功能和使用寿命。

稀土抛光材料具有优良的耐腐蚀性能,可以与金属粉末表面发生氧化反应,形成稳定的氧化膜层,阻止金属粉末与外界环境的接触,提高产品的耐腐蚀性能,延长产品的使用寿命。

此外,稀土抛光材料还可以在金属粉末冶金中发挥辅助功能。

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》范文

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《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言稀土元素因其独特的电子结构和化学性质,在金属材料中具有显著的改善作用。

Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金是一种轻质高强度的合金材料,其组织和力学性能对于多种工程应用具有重要意义。

稀土元素的加入能够有效提高该合金的综合性能。

本文着重探讨了稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2 Si合金组织和力学性能的影响。

二、实验方法1. 材料制备本实验采用Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为基础材料,分别添加不同含量的稀土元素(如La、Ce等),制备出不同稀土含量的合金样品。

2. 实验过程通过熔炼、铸造、退火等工艺处理,制备出不同稀土含量的合金试样。

然后,对试样进行显微组织观察和力学性能测试。

三、稀土元素对合金组织的影响1. 显微组织观察通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察发现,稀土元素的加入明显改变了Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的显微组织。

稀土元素能够细化晶粒,提高合金的致密度和均匀性。

此外,稀土元素还能在晶界处形成稳定的化合物,提高晶界的强度和稳定性。

2. 晶粒尺寸和相结构变化稀土元素的加入使得晶粒尺寸明显减小,晶界更加清晰。

同时,稀土元素还能影响合金的相结构,促进新相的形成和稳定。

这些变化有助于提高合金的力学性能。

四、稀土元素对合金力学性能的影响1. 硬度实验结果表明,稀土元素的加入显著提高了Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的硬度。

随着稀土含量的增加,合金的硬度呈现先增加后稳定的趋势。

这主要是由于稀土元素的细化晶粒和稳定晶界作用,使得合金的耐磨性和抗拉强度得到提高。

2. 抗拉强度和延伸率稀土元素的加入使得合金的抗拉强度得到显著提高,同时延伸率也有所增加。

这得益于稀土元素对晶粒尺寸和相结构的改善作用,以及在晶界处形成的稳定化合物提高了晶界的强度和稳定性。

此外,稀土元素还能净化合金中的杂质元素,进一步提高合金的力学性能。

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《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言随着科技的发展,合金材料因其优良的物理和机械性能被广泛应用于各个领域。

其中,稀土元素因其独特的电子结构和化学性质,在合金中扮演着重要的角色。

本文将探讨稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。

二、稀土元素简介稀土元素是一组化学性质相似的元素,包括镧系元素和钪、钇等元素。

这些元素因其独特的电子结构和化学性质,能够显著改善合金的力学性能和物理性能。

三、实验方法本实验采用Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金为基础,分别添加不同含量的稀土元素,然后进行熔炼、铸造、热处理等工艺,最后对合金的组织和力学性能进行测试和分析。

四、稀土元素对合金组织的影响1. 晶粒细化:稀土元素的添加能够显著细化合金的晶粒,这是因为稀土元素能够吸附合金中的杂质元素,减少晶界处的能量波动,从而促进晶粒的细化。

2. 相结构变化:稀土元素的添加会改变合金中的相结构,形成新的相或使原有相的形态发生变化。

这些新相或变化了的相有助于提高合金的力学性能。

五、稀土元素对合金力学性能的影响1. 强度和硬度:稀土元素的添加能够显著提高合金的强度和硬度。

这是因为晶粒细化和新相的形成都能提高合金的位错密度和阻力,从而提高合金的强度和硬度。

2. 塑性:尽管稀土元素的添加可以提高合金的强度和硬度,但同时也能改善合金的塑性。

这是因为细化的晶粒和稳定的相结构可以提高合金的塑形变形能力。

3. 韧性:稀土元素的添加还能提高合金的韧性。

这是因为稀土元素能够吸收合金中的裂纹扩展能量,阻止裂纹的扩展,从而提高合金的韧性。

六、结论本文通过实验研究了稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。

结果表明,稀土元素的添加能够细化晶粒,改变相结构,显著提高合金的强度、硬度和韧性,同时改善合金的塑性。

因此,稀土元素的添加是一种有效的提高Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金力学性能的方法。

稀土元素对Mo基合金高温退火后性能的影响

稀土元素对Mo基合金高温退火后性能的影响
E u p n Ma u a ti gT c n lg ・ 2 2 q i me t n f crn e h oo y No9, 01
稀土元素对 Mo基合金 高温退火后性 能 的影 响
薛 莹莹 。 武仁 纪
( 西北矿冶研究院 , 甘肃 白银 70 0 ) 39 0
摘 要: 通过 比较分析的 方法, 究 了稀土元素 L 、 生成弥散 相 L2 和 Y2 作 用于 Mo基合金产 生 了强化的效 果。由 研 aY a 0 03 于 L、 a Y的 活泼性 , 使得这 两种元 素消除 了合金 中氧元 素的不 良影响 , 而改善 了合金在 高热高 变形 下的效 果 , 大增 从 大

0℃ 一180o , 2 0 =处理 时间 为 2—3 。 I h 著提高 ; 或在 M 一 . i o0 T 合金 中加入稀土 Y Y0 做为 1 0 5 : 23 23 测试 抗拉 强 度和 延伸 率 . 弥散合金 , 提高 了合金的加工性能 。通过研究表明 , 取 退 火 后 的 1、# 3 、#样 品 在 美 国 MT 80 # 2 、#4 S 1 在钼中添加稀土氧化物 ,能够显著影响材料 的显微 疲 劳 试验 机 上 进 行拉 伸 试 验 ,得 出样 品 的拉 伸 速 率 组织结构 , 提高钼的再结晶温度和高温性能。 为 1 s 0o。收集 经 过高 温 变形 室温 下 的力 学 性能 的数 , 据, 测定样 品的抗拉强度和延伸率。 2 实验过 程 24 实 验 结果分 析 . 从图 1 中可以看出, 加了稀土元素的 M 合金 1、 o # 21 制备 样 品 . #3 # 稀土一M 合金抗 o 本文提供 了三种不同成分的稀土钼基材料 , 掺 2 、#的抗拉强度都远高于纯钼 4 , w% 杂 了稀土元素 h 和 Y, 以及元素 R 合金成份 , e 如表 拉强度显著提高。掺杂稀土氧化物的含量为 2 t 左 右 的几 种 稀土 钼丝 ,经 过 l 0 0℃ 、 O 1 0 2 l Oo 0℃ 4 C、 8 1 示: 所

钼合金穿孔顶头失效分析

钼合金穿孔顶头失效分析

钼合金穿孔顶头失效分析2河北省半钢水冶炼高洁净高品质特殊钢重点实验室河北承德 067000摘要:高镍铬不锈钢管广泛用于国防、汽车、建筑等领域,制管时大多采用钼合金顶头进行热穿孔成形。

不锈钢管穿孔时的加热温度一般在1 150~1 250℃,而钼合金顶头在穿孔前需预热至900℃以提高其使用性能。

钼合金虽然有着优异的综合性能,但它在空气中极易快速氧化,在400℃下会生成Mo O2保护层;当温度高于540℃,会生成中间过渡的Mo O3氧化层,该氧化层在790℃以上时会挥发,导致基体钼快速氧化和挥发,从而会导致显著的材料损失和冶金性能的急剧恶化。

另外,穿孔顶头在穿孔过程中还会承受极大的应力和复杂的环境影响,在这些条件的共同作用下,顶头极易失效。

若穿孔顶头在穿孔过程中失效,不仅影响无缝钢管的产量和质量,还会使生产成本大大提高。

因此提高穿孔顶头的质量和使用寿命是提高无缝钢管质量和产量的重要途径。

关键词:钼合金;穿孔钼合金顶头分为铸态钼合金顶头和粉末冶金钼合金顶头两大类。

铸态钼合金顶头塑性差,寿命较短,生产周期长,成本高。

现主要通过粉末冶金的方法制备钼合金顶头,顶头制备要经过制粉、压制成型、烧结等工序。

在纯钼中添加少量的Ti、Zr、C等合金通过固溶强化和第二相强化的方式增强钼合金穿孔顶头的高温性能。

在现有TZC(Ti、Zr、C,简称TZC)合金顶头的基础上,通过改变合金元素的添加比例来获取成本更低、性能更佳的钼合金顶头。

某厂TZC-Ⅱ钼合金顶头在穿孔时发生失效,顶头穿孔锥处出现龟裂。

本文取失效的顶头和TZC合金顶头进行对比分析,探寻顶头失效原因,同时为高质量钼合金顶头的开发和研制提供参考意见。

1 失效顶头及试验方法所取顶头的宏观形貌如图1所示。

失效顶头表面裂纹明显,如图1所示的1号试样,裂纹在穿孔锥面上呈龟裂状分布,整体呈纵向或趋于纵向扩展;TZC顶头表面状态较为完好,如图1所示的2号试样。

1号试样和2号试样都是通过粉末冶金的方法制备,两个试样的区别为添加的金属元素成分不同,1号试样在2号试样的成分基础上又添加了Fe和Mn元素。

稀土元素对合金高温氧化的影响

稀土元素对合金高温氧化的影响

稀土元素对合金高温氧化的影响稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素,它们在合金高温氧化过程中发挥着重要的作用。

合金是由两种或更多种金属或非金属元素组成的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

然而,在高温环境下,合金容易发生氧化反应,导致性能下降甚至失效。

稀土元素的加入可以显著改善合金的高温氧化性能,下面将详细介绍其影响。

稀土元素能够形成稀土氧化物膜覆盖在合金表面,起到了一种保护层的作用。

这种氧化物膜可以阻断氧气和其他有害物质的侵入,减缓合金的氧化速度。

同时,稀土氧化物膜还具有一定的自修复能力,能够在局部破损处重新形成,保持合金的整体性能。

因此,稀土元素的加入可以有效延缓合金的高温氧化过程。

稀土元素还能够改变合金的晶界结构,提高晶界的稳定性和抗氧化性能。

晶界是由晶粒之间的界面组成,容易形成裂纹和氧化反应。

稀土元素的加入可以促使晶界结构的紧密性增加,减少晶界的缺陷和敏感性。

这种结构改变可以提高合金的高温强度和耐腐蚀性,延长其使用寿命。

稀土元素还可以与合金中的其他元素形成稳定的化合物,改善合金的热稳定性和抗氧化性能。

这些化合物在高温下不容易分解或氧化,能够阻碍氧气和其他有害气体的进入。

稀土元素的加入还可以降低合金的熔点和蒸发速率,提高合金的热稳定性,减少高温下的相变和烧蚀现象。

稀土元素还能够调整合金的晶体结构和晶格缺陷,提高合金的高温力学性能。

稀土元素的加入可以改变合金的晶体生长速率和晶格畸变程度,使合金晶粒更加均匀细小,提高其力学性能。

稀土元素还可以填充合金的晶格缺陷,增强其稳定性和抗氧化性能。

这些改变可以提高合金的高温强度、塑性和韧性,使其在高温下保持优异的性能。

稀土元素对合金高温氧化有着重要的影响。

稀土元素能够形成氧化物膜、改变晶界结构、形成稳定的化合物以及调整晶体结构和晶格缺陷,从而提高合金的高温氧化性能。

稀土元素的加入可以延缓合金的氧化速度,降低合金的熔点和蒸发速率,提高合金的热稳定性和抗氧化性能。

稀土对25CrMoVB低温韧性的影响

稀土对25CrMoVB低温韧性的影响

稀土对一种中碳铬钼钢组织及低温韧性的影响姜海龙,姚小乐,贺景春(包钢(集团)公司技术中心包头104010)摘要:测定了稀土对中碳铬钼钢的横向低温冲击的影响,通过观察不同稀土含量的钢的夹杂物形貌及奥氏体晶界,研究了稀土对中碳铬钼钢夹杂物形成的影响。

研究发现:中碳铬钼钢加入少量稀土通过夹杂物变形、奥氏体晶粒细化,能够提高横向冲击韧性。

关键词:稀土;低温冲击;夹杂物;奥氏体晶粒Effect of Re on the temperature impact toughness of mediumcarbon Cr-Mo steelJiang hai-long,taoxiao-le,hejing-chun(Technical Center of Baotou steel(Group)Corp.,Baotou 014010,Monggol,china) Abstract The effects of rare earth on Transverse low temperature toughness of Medium carbon Cr-Mo steel were determined,Through the observation of different rare earth contents of inclusion and grain boundary of austenite steel.Study of rare earth on medium carbon Cr Mo steel inclusion formation effect.Findings: medium carbon Cr-Mo steel by adding a small amount of rare earth inclusions, through the deformation of austenite grain refinement, can improve the transverse impact toughness.Key word rare earth;low temperature impact;inclusion;austenite grain size石油套管在井眼中作为一个整体结构,主要作用是加固井壁、保护井眼、隔绝盐水层、形成从油层到地面的可靠通道,以利于注采生产和井下作业。

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金组织和力学性能的影响》

《稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响》篇一一、引言随着材料科学技术的快速发展,合金作为一种具有广泛应用的材料,其组织和力学性能的优化成为研究热点。

稀土元素因其在合金中独特的物理和化学性质,常被用来改善合金的性能。

本篇论文将研究稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织和力学性能的影响。

二、实验材料与方法本实验采用的合金为Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si,并向其中添加不同含量的稀土元素进行实验。

采用的主要实验方法包括合金的制备、热处理、金相组织观察和力学性能测试等。

(一)合金的制备首先,按照设定的成分比例将稀土元素与Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金混合,然后进行熔炼和铸造,得到不同稀土元素含量的合金试样。

(二)热处理对制备好的合金试样进行热处理,包括固溶处理和时效处理等,以观察合金的微观组织变化。

(三)金相组织观察利用光学显微镜和电子显微镜等工具,观察合金的微观组织结构,包括晶粒大小、相的分布和形态等。

(四)力学性能测试对合金进行拉伸、压缩等力学性能测试,以了解其力学性能的变化。

三、稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金组织的影响(一)稀土元素对晶粒大小的影响实验结果表明,稀土元素的添加可以显著细化Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的晶粒。

随着稀土元素含量的增加,晶粒大小逐渐减小,晶界更加清晰。

这是因为稀土元素在合金中可以起到异质形核的作用,促进晶粒的细化。

(二)稀土元素对相分布和形态的影响稀土元素的添加还会影响合金中相的分布和形态。

稀土元素可以与合金中的某些元素发生反应,形成新的相,这些新相的分布和形态对合金的性能有重要影响。

例如,稀土元素的添加可以使得合金中的第二相更加均匀地分布在基体中,从而提高合金的性能。

四、稀土元素对Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金力学性能的影响(一)拉伸性能实验结果显示,稀土元素的添加可以显著提高Zn-25 Al-5 Mg-2.5 Si合金的拉伸性能。

稀土Ce对5CrMnMo钢组织与力学性能的影响

稀土Ce对5CrMnMo钢组织与力学性能的影响

生大量氧化物夹杂 ,由于其分布极不均匀 ,致使强度下降。
2. 4 稀土 Ce 对试样塑性的影响
通过对拉伸试验后的试件尺寸的测量和计算得到
5CrMnMo 钢的塑性数据如表3
表3 5CrMnMo 钢试样的延伸率和收缩率
Table 3 specific elongation and shrinkage ratio of samples
3. 2 试验表明在5CrMnMo 钢加入稀土 Ce,其硬度、强 度、延伸率、断面收缩率在适当的范围内有显著提高。
3. 3 本实验中得到了稀土 Ce 的添加量为0. 25% ,是 提高5CrMnMo 热作模具钢的综合力学性能最佳的稀土含量 值。这也为5CrMnMo 钢的进一步研究打下基础。
参考文献 (1 ) 余宗森. 稀土在钢铁中的应用 [M]. 北京. 冶金工业出版社 . 1987. ( 2 ) 徐光宪. 稀土 [ M ] . 北京. 冶金工业出版社. 2001. ( 3 ) 陈再枝. 模具钢手册 [ M ] . 北京. 冶金工业出版社. 2002. ( 4 ) 姜锡山. 特殊钢缺陷分析与对策 [ M] . 北京. 化学工业出版 社. 2006. 7 ( 5 ) 黄明志,石德珂,金志浩. 金属力学性能 [ M] . 西安: 西安交 通大学出版社,1986 ( 6 ) 陈列,佐辉等. 3Cr2W8V 热作模具钢的稀土合金处理 [ J ] . 特殊钢,2005,26 ( 5 ) : 51 ( 7 ) 陈岁元、江自应. 稀土在钢铁中的作用与机理研究. 云南冶 金. 1998,27 ( 3 ) : 2. ( 8 ) Zhenfeng Zhang,Gaoyong Lin. Effects of Ce on microstructure and mechanical properties of pure copper [ J ] . Journal of Rare Earths. 1994,12 ( 1 ) : 46 (9 ) 王龙妹,杜挺. 微量稀土元素在钢中的作用机理及应用研 究 [ J ] . 稀土,2001,22 ( 4 ) ( 10 ) 杜挺. 稀土元素在金属材料中的一些物理化学作用 [ J] . 金属学报,1997,33 ( 1 ) : 74

不同稀土氧化物对ODS-W和ODS-Mo合金粉末形貌和尺寸的影响

不同稀土氧化物对ODS-W和ODS-Mo合金粉末形貌和尺寸的影响

不同稀土氧化物对ODS-W和ODS-Mo合金粉末形貌和尺寸的影响张和;李志博;邓孝纯;陈奔;张国华;周国治【期刊名称】《中国有色金属学报:英文版》【年(卷),期】2022(32)8【摘要】采用喷雾法(固液混合法)结合炭黑和氢气还原,成功合成含有不同类型纳米氧化物粒子的超细Mo(ODS-Mo)和W(ODS-W)粉末。

结果表明,溶液浓度和稀土氧化物种类对ODS-Mo合金粉末的晶粒尺寸没有影响,但对ODS-W合金粉末的晶粒尺寸有明显的影响。

所用稀土溶液浓度越高,ODS-W合金粉末的平均晶粒尺寸越小。

此外,与掺杂CeO_(2)相比,掺杂La_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)的WO_(3)的还原产物晶粒尺寸相对较大。

与未掺杂情况相比,ODS-Mo合金粉末的晶粒尺寸几乎没有变化,而ODS-W合金粉末的晶粒尺寸变大。

这可能是由于钨氧化物与稀土氧化物反应形成的复合氧化物(如La_(2)WO_(6))的出现,促进ODS-W还原过程中钨晶粒的异相成核和长大;而在ODS-Mo的还原过程中,不存在由钼和稀土氧化物组成的复合氧化物。

【总页数】16页(P2665-2680)【作者】张和;李志博;邓孝纯;陈奔;张国华;周国治【作者单位】北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室;北京科技大学稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TG1【相关文献】1.稀土氧化物粒子对钼合金粉末冶金过程及力学性能的影响2.WC粉末粒度与形貌对硬质合金中WC晶粒度、晶粒形貌与合金性能的影响3.不同形貌部分合金化CuSn10粉末对含油轴承烧结性能的影响4.不同HIP温度下镍基高温合金粉末的组织形貌5.气体雾化高硅铝合金粉末形貌特征及尺寸分布因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

稀土对Al_Si_Cu_Mg合金组织和性能的影响_李荣德

稀土对Al_Si_Cu_Mg合金组织和性能的影响_李荣德
图3为添加RE的合金组织照片, 添加适量稀土以后 合金组织中初生α-Al相, 共晶组织明显细化。合金组织 中α-Al颗粒尺寸减小, 共晶硅相形貌和大小改变。共晶 硅相尺寸变得非常细小, 粗大不规则形貌硅相消失, 纤 维状形貌的硅相数量减少, 粒状形貌硅相数量增加 ( 图 3a) 。RE含量为0.20%的合金铸态组织中, 硅相尺寸进 一步减小, 纤维状共晶硅相几乎完全消失, 转化为细小 的颗粒状, 形状规则 ( 图3b) 。硅相形貌的改善, 减弱 了对基体的割裂作用, 减少了基体中可能产生的应力集 中, 特别对合金的塑性影响显著, 与此对应的合金的硬 度、抗拉强度、伸长率显著高于未添加稀土的合金。合 金中RE含量超过0.20%时, 硅相形貌有粗化的趋势, 硅 相尺寸变大, 由颗粒状转化为针状、长针状, 棱角突 出, 合金组织出现了不规则块状硅相 ( 图3c) 。合金组 织中硅相形貌的恶化, 在受力过程中很容易产生应力集 中, 严重割裂基体, 对应的合金的力学性能下降。RE 在合金中的含量为0.40%时, 合金组织中的共晶硅相尺 寸进一步增大, 形状不规则, 长针状的硅相数量增多, 大量共晶硅相成鱼骨状, 块状的硅相颗粒尺寸增大, 数
( a) 铸态
( b) T6热处理态
图2 Al-Si-Cu-Mg合金的微观组织
Fig. 2 Microstructure of Al-Si-Cu-Mg alloy
强化了合金基体, 是热处理后合金强度提高的主要原 因 。 为 了 满 足 Mg2Si相 需 要 长 时 间 保 温 才 能 充 分 溶 解 的 热处理工艺, 合金组织中的共晶硅相经历了扩散熔断、 球化和粗化的过程, 因此在本次试验的热处理工艺条 件下, 共晶硅相尺寸增大。
No.5 10.00 1.50 0.50 0.20 0.20 0.40
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z H A O H u , Y A N G Q i n— l i , F E N G P e n g —f a , L I U R e n—z h i , F U J i n g —b 0
( T e c h n i c a l C e n t e r , J i n d u i c h e n g M o l y b d e n u m C o . , L t d . , X i g n 7 1 0 0 7 7 , S h a a n x i , C h i n a )
赵 虎, 杨秦 莉 , 冯鹏发 , 刘仁 智 , 付静 波
7 1 0 0 7 7 ) ( 金 堆城 钼业 股 份 有 限公 司技 术 中心 , 陕西 西安

要: 试验研究 了掺杂 L 0 、 Y 0 , 、 C e O : 稀 土氧化物颗粒对钼合金 的粉末物性 、 烧结进程 、 制品 的烧结致 密度及
第 3 7卷 第 4期 2 0 1 3年 8月




V0 1 . 3 7 No . 4 Au g u s t 2 01 3
CHI NA M0L YBDENUM I NDUS TRY
稀 土 氧 化 物 粒 子 对 钼 合 金 粉 末 冶 金 过 程 及 力 学 性 能 的 影 响
压力加工丝材 的室温力学性能 的影响规律 。试验结果 表 明, 掺杂稀 土氧化物粒 子细化 了钼粉的粒度 , 降低 了松装 密度 和粒度分 布范 围, 同时导致 粉末 团聚现象增多 ; 稀 土氧化物粒子延迟 了钼合金 的烧结进 程 , 降低 了烧结 制品 的 致密度 , 同时细化 了烧结体晶粒尺寸。稀土氧化物粒子 以弥散强化 和细 晶强化 的形式 , 提高 了钼 合金丝 的室温强
Abs t r a c t : Th e e f f e c t s o n t h e mo l y b de n u m a l l o y p o wd e r p r o p e r t i e s,s i n t e r i n g p r o c e e d i n g a n d s i n t e r i n g p r o d u c t s de n — s i t y a n d me c h a ni c a l p r o p e ti r e s o f mo l y b d e nu m a l l o y a s— — wo r k e d wi r e wh i c h wa s d o p e d wi t h r a r e— —e a r t h o x i d e s p a r - - t i c l e s s u c h a s L a 2 O 、 Y2 O3 、 Ce O2 we r e s t u d i e d.Th e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e p a r t i c l e s s i z e o f t h e mo l y bd e n um a l l o y p o wd e r we r e r e in f e d,l o o s e d e n s i t y a n d pa r t i c l e s i z e d i s t r i b u t i o n we r e r e d u c e d b y d o pi n g r a r e—e a th r o x i d e s p a ti r . c l e s,t h o u g h a t t h e s a me t i me mo l y bd e n u m a l l o y p o wd e r a g g r e g a t i o n we r e i n c r e a s e d.S i n t e r i n g p r o c e e d i ng wa s d e — l a y e d,s i n t e r i n g p r o d u c t s d e n s i t y wa s r e d u c e d a n d t h e g r a i n s i z e wa s r e i f n e d b y t h e r a r e—e a th r o x i d e s p a r t i c l e s d u r — i n g s i n t e r i n g p r o c e s s .Th e r o o m t e mp e r a t u r e s t r e n g t h o f t h e mo l y b d e nu m a l l o y wi r e a s—wo r k e d wa s i n c r e a s e d b y
度。C e O : 显 著提 高了钼合金丝 的室温韧性 , L a : 0 、 Y : 0 则降低了钼合金丝 的室温韧性 。
关键词 : 钼合金 ; 稀 土氧化物粒子 ; 掺 杂
中图 分 类 号 : T G 1 4 6 . 4 1 2 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 6—2 6 0 2 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 0 4 2— 0 4
E ’ ’ ECr l ’ S U ’ RARE —EAR r l ’ H PAR l l l CLES U M 【 J LYBD E UM A LL0 Y
PoW DER M ETALLURGY PRoCES S G AND M ECHANI CAL PRoPERTI ES
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