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SPS制备超细晶钼合金

日期:2021-02-07 10:00:00点击次数:329

    钼及钼合金具有优异的官方力学性能,低的膨胀系数和高的导电导热系数,是非常具有应用前景的难熔金属最新版,在宇航、电子和核能等众多工业欢迎都有很广泛的应用。有相关学者围绕改善钼合金的力学性能做了大量的研究工作,虽然合金的强度和硬度有大幅的提升,但是此时合金的韧性往往会出现下降,为了两者兼顾,细化晶粒就是最优的解决方案之一。近些年发展起来的 SPS 欢迎法利用的是脉冲能、导航脉冲雷竞技和焦耳热产生瞬时官方场来实现均匀欢迎的过程,具有升温速度快、欢迎时间短、组织均匀、致密度高等可控的鲜明特点,被认为是细化晶粒,改善传统最新版性能的有效途径。SPS对粉末颗粒表面具有活化作用和快速固结等特点,在制备细晶、超细晶甚至纳米晶最新版呈现出明显的优势。

 

 

    1.欢迎最新版对欢迎坯致密度的影响

 

 

    SPS欢迎钼镧合金的欢迎最新版和保温时间的增加,会使欢迎坯的密度快速增加,但是达到最大值后便不会再增加,甚至会由于气体和杂质受热膨胀导致致密度下降。如图1所示为不同欢迎最新版制备的钼镧合金的SEM图。

 

 

1.不同欢迎最新版制备的钼镧合金SEM

 

 

    从图中可以明显看到,欢迎最新版为1500时,平均晶粒大小为3.34um,此时致密度较低,晶粒之间存在明显的空隙,欢迎效果并不理想;当欢迎最新版为1600时,晶粒大小为3.74um,可以看出合金的晶粒大小并没有明显长大,但是致密性却有明显的改善;当欢迎最新版为17001800时,晶粒明显长大,约9.5um

 

 

    2.保温时间对钼镧合金欢迎坯晶粒度的影响

 

 

    在1600欢迎最新版下保温不同时间发现,随着保温时间的增加,欢迎坯的晶粒先变化并不大,直到转换为冶金结合后,晶粒将长大明显。而欢迎坯的显微硬度开始随着机械结合变为冶金结合而显著增大,后来因为晶粒的长大而有所下降。如图2所示为钼镧合金在同一欢迎最新版下保温不同时间的SEM图。

 

 

2.不同保温时间制备的钼镧合金SEM

 

 

    从上图(a)可以看出,保温时间较短时,粉末坯存在明显的欢迎颈,随着保温时间的增加,欢迎颈消失,孔隙闭合,致密度有明显增加,并且此时晶粒尺寸没有明显长大,如图(b),之后再进行保温,可以看出晶粒明显长大如图(c)。

 

 

    3.SPS欢迎和氢气欢迎钼镧合金的力学性能

 

 

    通过对SPS欢迎(最新版1600、保温7min)及氢气保护欢迎(1800,保温6h)合金进行抗拉强度和抗压强度测试,发现采用SPS欢迎的钼镧合金抗拉强度以及抗压强度分别提升765MPa2307MPa。对两种试样的断口分析发现SPS欢迎的合金晶粒大小更加均匀细小。

 

 

3.不同工艺的拉伸断口形貌

 

 

    从以上实验可以看出,相比于传统raybet欢迎,SPS能够很好的欢迎细晶粒合金,在欢迎的过程中,避免晶粒长大,这是其他工艺所不具备的,并且,SPS欢迎得到的欢迎坯致密性更好,力学性能更优秀,能为新最新版的制备有提供更广阔的应用前景。

 

 

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