掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析-论文.pdf

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1、第43卷第4期稀有金属材料与工程Vb1．43．NO．42014正4月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGApril2014掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析何欢承，王快社，胡平，康轩齐，王鹏洲2刘仁智，(1．西安建筑科技大学，陕西西安710055)(2．太原钢铁集团太钢工程技术有限公司，山西太原030003)(3．金堆城钼业集团有限公司，陕西西安710068)摘要：采用粉末冶金和轧制工艺制备不同掺镧方式的La—TZM合金，运用金相法、SEM和力学性能测试分别对其组织和性能进行研究，探讨La2o，和La(NO3)]两种掺镧方式对TZM合金力学强度及延伸率的影

2、响机理。研究表明：La2o3TZM合金抗拉强度为1057MPa，延伸率为8．2％；La(NO3)3．TZM合金的抗拉强度为1202MPa，延伸率为7．0％。La(NO3)3掺杂使合金组织内形成更加细小均匀的第二相，其断裂面为准解理断口，显著提高了TZM合金的强度，但对TZM合金的延伸率有一定的影响。关键词：TZM合金；掺杂方式；La2O3；La(NO3)3；组织形貌中图法分类号：TG146．412文献标识码：A文章编号：1002．185X(2014)04．0964—04钼合金是一种重要的高温结构材料，以其良好的高采用粉末冶金方法分别制备La203和La(NO3)3掺温强度、抗蠕变性能、

3、导热性能、耐蚀性能和低热膨胀杂的La—TZM合金，9]，使用的原料中Til2粉的费氏粒系数，而广泛应用于电子工业、航空航天、能源工业等度小于10m，纯度96％；ZrH2粉费氏粒度小于10m，领域Ⅲ。其中，TZM合金(Ti：0．4％～0．6％，Zr：纯度96％；La203粉末，纯度99．9％，纳米级；使用的0．07％～0．12％，C：0．02～0．04％，Si：≤0．006％，Fe：≤La(NO3)3，纯度为分析纯AR；石墨粉粒度为38m，0．01％，Ni：≤0．005％，N：≤0．003％)和钼镧合金是目钼粉的费氏粒度为2．0～3．5um，纯度为99．95％。合金前市场需求量最大的两种

4、钼合金[2,31。元素成分设计如表1，其中1j[j}为La2O3掺杂TZM合金TZM合金中的Ti和zr都是高熔点元素，可以固试样，2为La(NO3)3掺杂TZM试样。采用混料加球磨溶到钼基体中，但原子半径差会使钼的晶格发生畸变，的方式混合合金粉末，首先将合金粉末置于三维混料机同时形成颗粒增强相，对钼产生强化效果。由此钼的机中，混合4h后采用行星球磨机再进行球磨，球料比为械性能在室温和高温都大为改善，从而使TZM合金具2：1，填充比为70％，球磨时间为4h。将球磨后的合金有了熔点高、强度大、弹性模量高、膨胀系数小、蒸气粉末采用等静压进行压制成形，成形压力150MPa，升压低、导电导热性好

5、、抗蚀性强以及高温力学性能良好压速度为15MPa／min，保压时间1min，卸压速度15等特点[4，5]。但是，现有研究制备的TZM合金强度一般MPa／min。采用分段式烧结工艺，在氢气气氛下，于1800为900MPa[，限制了其应用范围。而钼镧合金中的稀℃烧结4h，得到掺镧La．TZM合金烧结坯料。土元素掺杂则可提高钼合金的力学强度】。综合TZM烧结后的坯料经过开坯、热轧、冷轧和碱洗工序，合金和钼镧合金对钼合金强化作用的优点，设计出一种最终轧制成0．6mm厚的La．TZM合金板材，用于后续新型掺镧La．TZM合金，采用粉末冶金和轧制工艺制备组织观察与性能测试。La．TZM合金板材。并

6、着重分析La203和La(NO3)3两种不同掺杂方式下，稀土元素La的掺杂对TZM合金板表1La．TZM合金的设计成分Table1DesigncompositionofLa-TZMahoy／％)材组织形貌和力学性能的影响及其机理。No．TiZrCLa203La(NO3)3Mol样O．5O0．1O0．O61．OO～Bal1实验2拌0．500．1O0．O6—1．O0Bal收稿日期：2013．04—18基金项目：陕西省“13115”科技创新工程重大科技专项项目(2008zDKG一41)；陕西省教育厅专项项目(12JK0431)；西安建筑科技大学人才科技基金(RC1116)作者简介：何欢承，男

7、，1988年生，硕士生，西安建筑科技大学冶金学院，陕西西安710055，E．mail：zilazer@yahoo．corn．Gn第4期何欢承等：掺镧TZM合金板材断口形貌和组织分析·967·(梁静)eta1．ChineseJournalofRareMetals(稀有金属)[J]31(2)：492006，30：33【9】XiangTiegen(1~铁根)．Molybdenum^如f口，，“，(钼冶金)[M】【8】YangFeng(杨锋)，Wang