鉬合金簡介 ? ? ? 鉬合金，是以鉬為基體加入其他元素而構(gòu)成的有色合金。主要合金元素有鈦、鋯、鉿、鎢及稀土元素。鈦、鋯、鉿元素不僅對鉬合金起固溶強(qiáng)化作用，保持合金的低溫塑性，而且還能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相，提高合金的強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。鉬合金有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性和低的膨脹系數(shù)，在高溫下(1100～1650℃)有高的強(qiáng)度，比鎢容易加工。可用作電子管的柵極和陽極，電光源的支撐材料，以及用于制作壓鑄和擠壓模具，航天器的零部件等。由于鉬合金有低溫脆性和焊接脆性，且高溫易氧化，因此其發(fā)展受到限制。工業(yè)生產(chǎn)的鉬合金有鉬鈦鋯系、鉬鎢系和鉬稀土系合金，應(yīng)用較多的是類。鉬合金的主要強(qiáng)化途徑是固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和加工硬化。通過塑性加工可制得鉬合金板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材和型材，還能提高其強(qiáng)度和改善低溫塑性。 ? ? ??以鉬為基加入其他元素組成的合金。在難熔金屬中，鉬及其合金有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性和低的膨脹系數(shù)（與電子管用的玻璃相近），在高溫下（1100～1650℃）有高的強(qiáng)度，與鎢相比，容易加工，因而在電子管（柵極和陽極）、電光源（支撐材料）、金屬加工工具（壓鑄和擠壓模具及穿孔頂頭）制造部門以及航天工業(yè)中得到應(yīng)用。鉬能耐熔融玻璃的浸蝕，它的氧化物不會(huì)污染玻璃。自1943年以來，鉬材一直用于玻璃工業(yè)作加熱電極。Mo-30W合金具有優(yōu)異的抗熔融鋅腐蝕的性能，已成功地應(yīng)用于煉鋅工業(yè)。鉬還用于制造硫酸生產(chǎn)中的熱交換器和閥門等部件。 歷史 ? ? ??1910年已開始采用粉末冶金工藝生產(chǎn)鉬制品。1945年以前粉末冶金工藝一直是制造鉬的片材、絲材和棒材的工業(yè)生產(chǎn)方法。40年代中期美國帕克（RParke）和哈姆 （J.L.Ham）研制成用自耗電弧熔煉工藝制取高性能的鉬和鉬合金錠的方法。40年代末到60年代中期，為了滿足原子能、航空和航天技術(shù)的需要，對鉬合金及有關(guān)工藝進(jìn)行了廣泛研究，研制出 Mo-0.5Ti-0.02C合金，Mo-0.5Ti-0.1Zr-0.02C（TZM）合金。60年代末至70年代初又制成強(qiáng)度更高的Mo-Hf-C系合金。中國在50年代末開始用粉末冶金坯料生產(chǎn)鉬制品。以后用粉末冶金和熔煉兩種坯料生產(chǎn)出鉬及其合金的棒材、絲材、板材、箔材、管材和矩形管材。 合金系列 ? ? ??工業(yè)生產(chǎn)的鉬合金可分為Mo-Ti-Zr系、Mo-W系和Mo-Re系合金，還有以碳化鉿質(zhì)點(diǎn)沉淀強(qiáng)化的Mo-Hf-C系合金。TZM合金具有優(yōu)異的綜合性能，是應(yīng)用廣泛的鉬合金。TZC（Mo-1.25 Ti-0.15 Zr-0.15C）合金比TZM具有更高的高溫強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度，但加工困難，應(yīng)用受到限制。 ? ? ??鉬合金有低溫脆性和焊接脆性以及高溫氧化等缺點(diǎn)，所以發(fā)展受到限制。用合金化的方法難以改善鉬合金的高溫抗氧化性能，目前只是用防護(hù)涂層改善這種性能。鉬合金研究中的主要問題是提高高溫強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度，改善材料低溫塑性。鉬材研究中的主要問題是改善低溫塑性，即降低它的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度。 鉬合金的主要強(qiáng)化途徑是固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和加工硬化（見金屬的強(qiáng)化）。鈦、鋯和鉿是鉬的主要合金元素。合金元素對鉬的軋制棒材硬度的影響見下頁圖。鈦、鋯和鉿不僅可以固溶強(qiáng)化和保持材料的低溫塑性，而且能形成穩(wěn)定的、彌散分布的碳化物相，提高材料的強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度。 ? ? ??間隙雜質(zhì)碳、氮特別是氧對塑性－脆性轉(zhuǎn)變溫度有嚴(yán)重的影響。它們在鉬中的溶解度極低（室溫下不大于1ppm），多余的間隙元素則以鉬的化合物形式分布在晶界上，降低晶界強(qiáng)度，導(dǎo)致晶間脆性斷裂。鉬合金中加入微量硼能細(xì)化晶粒，凈化晶界并改變晶界形態(tài)，從而提高鉬的塑性：加入微量鐵和釔等元素也可以改善低溫塑性（見界面）。1955年吉奇（G.Geach）和休斯（J.Hughes）發(fā)現(xiàn)錸能明顯改善鉬和鎢的塑性，可使鉬的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度下降到-200℃。 熱處理 ? ? ??一般應(yīng)用再結(jié)晶退火和消除應(yīng)力退火。再結(jié)晶退火用于擠壓、鍛造和熱軋過程。消除應(yīng)力退火是為了消除加工硬化。 由于再結(jié)晶退火使材料的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，不利于下一步加工，一般加工產(chǎn)品是以消除應(yīng)力退火狀態(tài)交貨和使用的。 種類 ? ? ??一.TZM和TZC鉬合金，二.MHC和ZHM合金，三.Mo-W合金，四.Mo-Re合金，五.MH和KW鉬合金。 應(yīng)用 ? ? ??高溫加熱元件，輻射屏蔽，擠壓，鍛造模具等;旋轉(zhuǎn)透視在臨床診斷用陽極;玻璃熔化爐電極和組件的抗熔融玻璃;與熱膨脹系數(shù)匹配的硅半導(dǎo)體芯片散熱片坐騎;濺射層，只有埃（10-7毫米）厚，大門和集成電路芯片的互連;汽車活塞環(huán)和機(jī)器部件噴涂涂料，以減少摩擦，提高磨損。