钨钼合金

钨合金根据其添加元素的不同可分为钨钼合金、铌钨合金和硬质合金。钨钼合金是含钼和钨两种元素的合金,它包括以钼为主要添加元素的钼钨合金和以钨为主要添加元素的钨钼合金两大系列。两种合金能以任何比例形成,在所有温度下均为完全固溶体合金。

钨钼合金图片

常用的钨钼合金的名义成分为:Mo-30W、Mo-50W和Mo-85W等。钨钼合金可看作是钼与钨之间的过渡合金。因此,该合金可以在钼与钨之间的广泛温度范围内得到应用。

一、 性能

1. 温度特性

钨钼合金的熔点随钨含量的增加而提高,当钨含量增加到25%时,合金的熔点比纯钼大约提高200℃。因此,可以根据使用温度和要求的合金熔点,在2620~3410℃的范围内选择相应的合金成分。这一优点也是钼钨合金得以较广泛使用的优势之一。钨钼合金中钨含量与合金熔点的关系示于图中。

2. 晶格常数

钨钼合金的晶格常数和密度随钨含量的增加呈线性函数提高。钼钨合金的硬度和强度也基本上随钨含量的增加而提高。

3. 硬度

合金的最高室温硬度值处于钨含量90%~100%之间,其维氏硬度值高达3530~3860MPa,比纯钼高一倍多。合金的最大高温硬度值处于钨含量70%~85%之间。当钨含量由O增加到40%时,加工态钨钼合金的室温抗拉强度由617MPa提高到900MPa。真空电弧熔炼钼钨合金锭的硬度值列于表中。

4. 真空电弧熔炼钼钨合金锭的硬度值

强化机制二元系钼钨合金的强化作用主要是固溶强化和应变强化。当合金中加入钛、锆、铌、碳等合金元素时则引起明显的沉淀强化作用。

二、制备方法

常见制备钨钼合金的生产方法有粉末冶金法、真空电弧熔炼法和真空电子轰击熔炼法三种。以粉末冶金法应用最广泛,因为该工艺简单并能获得晶粒细小的合金而有利于塑性加工。
粉末冶金法主要工艺流程是:将钼粉和钨粉依比例进行机械混合;通过机械压机或等静压机压制成原坯;再在通氢的高温烧结炉中烧结成合金。烧结温度随钨含量的增加而提高,其范围在2150~2300℃之间。最后将烧结合金经轧制或锻造成材。

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三、用途

钨钼合金可以在比钼或钼合金更高的温度下使用。如在生产高熔点耐火陶瓷纤维的波歇炉中以钼钨合金作电极、流口及顶针部件时,其使用寿命比纯金属钼制品要长得多。Mo-30W比纯金属钼具有更高的抗锌液浸蚀性能,多用于锌液测温管、锌液泵转子及锌冶炼炉的某些耐蚀部件。钨钼合金由于熔点高、抗烧蚀性能和抗固体粒子的火焰冲蚀性好,也可用于固体火箭发动机的燃气舵和护板等部件。

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