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钼合金

什么是钼合金?

钼合金,英文名称:molybdenum alloy,以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金,主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。

钛、锆、铪元素不仅对钼合金起固溶强化作用,保持合金的低温塑性,而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相,提高合金的强度和再结晶温度。

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钼合金的主要强化途径是固溶强化、沉淀强化和加工硬化。通过塑性加工可制得钼合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材,还能提高其强度和改善低温塑性。

钼合金有什么特点?

高密度、高熔点、低蒸气压、低热膨胀、增强的热强度、韧性和耐腐蚀性。

钼合金有哪几种呢?

钼合金按合金金属元素可将钼合金分为以下几类:

1. 二元系钼合金

二元系钼合金是指在钼中加入单一合金元素的钼合金。这类合金可分为两类:一类是以钨、铼为合金元素的钼合金。这类合金中合金元素添加量大,合金性能主要表现为硬度和耐热强度良好;另一类是以钛、锆、铪为合金元素的钼合金,其特点是添加量小合金性能和纯钼相比略有提高,主要有 Mo-0.5Ti、 Z-6 、MHC几种。

2. 多元系钼合金

多元系钼合金是在二元系钼合金基础上。为了进一步提高合金性能而加入第二种或多种合金成分所形成的具有一定优良性能的合金。主要有以下几种系列:

a. Mo-Ti-Zr-C 系列

该类合金是在 Mo-0.5Ti 的基础上加入一定量的锆和碳元素而形成,是目前国内外最为成熟 使用量最大的一类优秀的钼合金,多见于板、带、箔材少用于丝棒材。主要牌号有 TZC 和 TZM 两种。

b .Mo-Hf-Zr-O 系列

此类合金是在 Mo-Ti-Zr-C 系列合金的基础上 为了进一步改善合金性能,以铪代钛而形成 由于科研者在铪用量上配比的不同而形成了 ZHM、ZHM4、ZHM6、ZHM7、ZHM8多种牌号这类合金也较为优秀 但目前国内外并未见大量使用的报道。

c. Mo-W-Hf-C 系列和 Mo-W-Hf-Zr-C 系列

这两种合金制作的目的在于将基体固溶体大量合金化的强化效果与微量元素碳化物弥散强化相结合,从而制作出具有良好综合性能的合金(强度、硬度高、高温性能好并克服高温使用后的室温脆性) 目前据有关报道有 M25WH1、M25WH2、HWM25、M25WZH1几种牌号 但均不成熟。

钼合金3. 掺杂钼合金

掺杂钼合金是采用湿法或干法掺杂。在纯钼中加入一定量的钾、硅、铝元素,可以使钼的再结晶温度得到大幅度提高,即使再结晶后仍具有很好的塑性。这种钼合金的再结晶温度是目前国内外资料报道的最高的一种,可达1800它不仅应用于丝棒材,而且在板、带、箔材上也有着广泛的应用前景。

在某些军工应用方面将钾、硅、铝的掺杂作用与铼的固溶强化作用融合可制得满足特殊高性能要求的产品

4. 稀土钼合金

在钼合金的研制过程中,稀土氧化物因其稳定的化学结构和良好的强化效果而显得异常活跃 稀土氧化物的加入可明显的提高钼的再结晶温度和抗下垂性能 而且对其单元系合金和多元系合金也做了大量试验。目前所成熟的有以下几种:

a. MLa 和 MY钼合金
在纯钼中加入1%~2%的 La2O3或 Y2O3。该合金高温性能好,应用前景广阔

b. Mo-0.5Ti+Y 钼合金
在单元素合金基础上加入Y2O3做弥散合金。有望在板、带、箔领域内争得一席之地

c. TZM、TZC、ZHM钼 合金
钼合金在 TZM、TZC、ZHM 钼合金中加入稀土氧化物的工作,目前正处于科研开发阶段。

按强化类型可将钼合金分为以下几类:合金元素固溶强化型合金 、弥散强化型合金 、掺杂强化型合金及综合强化型合金 。

钼合金有什么用途呢?

用于热加工模具

航空、航天部门主要用钼合金制作模具和用于高温锻制发动机部件。其应用材料主要是活性金属碳化物强化钼、任选元素强化钼和机械式弥散二相强化钼3种合金。活性金属碳化物强化钼合金具有良好的高温强度和较高导热性 ,因而主要用于热加工模具工业。正是因为钼的高导热性和低热膨胀性而成为首选的耐热冲击材料。

用于熔融金属加工

铸铝厂用钼克制其加工材料的热裂问题,即通常在加工材易生热裂部位使用TZM合金 (钛-锆-钼)型芯和芯棒(杆),亦可避免材料出现热裂现象。使用TZM和M HC合金亦可提高加工设备的快速凝固能力。钨-钼合金具有同样的耐蚀性,可明显降低生产成本。因此目前研发出宜在叶轮、泵组和熔融锌管系统推广应用的Mo-25% W和Mo -30 %W合金材料。

用于热喷涂处理

可用钼对活塞环进行热喷涂处理。其方法是用钼粉与含镍(Ni)和铬(Cr)的粘结剂相混合,然后将混料以等离子体方式喷涂在活塞上。其涂层可以是纯钼或钼合金混合粉料,既耐磨损又耐腐蚀,因而适于造纸业应用。钼合金而且,钼粉还可与不同含量的镍、铬、硼和硅粉混合成不同的粉末混合物,但喷涂粉末要求其流动性好,热喷涂粉一般在喷干后应呈球形或近球形状。

此外,钼及钼合金混合粉末还可用于等离子喷嘴致密成不同品质、更耐磨损和耐腐蚀的预合金粉末。

用于化学处理

玻璃熔化加工用钼作电极材料亦可提高传统熔炉的加工能力。由于钼具有高温强度和热稳定性而适用于作高温炉构件材料。

例如,钼及钼合金多用作热等静压 (HIP)装置材料、加热元件、套筒和支架;陶瓷在普遍使用钼夹具和烧结钼舟;电子工业生产氧化物陶瓷制品也几乎都是用钼载体烧制的。

此外,得益于钼与热气体的相容性及其高温强度而使其能在航空航天和国防工业等领域也得以应用。但钼的抗氧化性差却又使其应用范围受到一定限制。钼主要用作时速快、性能良好的火箭和活性气阀等部件材料。

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