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鉬鑭合金料舟斷裂行為分析

鉬鑭合金料舟的製備 钼镧合金

將定量 La2O3加入到 HNO3中配製 La(NO3)3溶液,與 MoO2粉在雙錐噴霧乾燥混料機內製備成摻鑭二氧化鉬粉,在單管馬弗爐上還原成 La含量為1.0%(品質分數)的鉬鑭合金粉,冷等靜壓成型後在中頻爐內高溫燒結製成單重 5 kg/塊的鉬鑭合金板坯,然後在四輥可逆軋機上進行 1400 ℃熱軋和 1200 ℃溫軋的交叉軋製,成品板材厚度為 2.8 mm。最後鉬鑭合金板通過設計好的模具經 500 t 四柱油壓機熱衝壓成料舟。

鉬鑭合金料舟斷裂行為分析

將鑭鉬合金料舟在920~1050 ℃的 18 管還原爐中進行長期應用試驗,直至出現斷裂後進行觀察並分析。

利用 JSMT-200 型掃描電鏡(SEM)對粉末的形貌、燒結板及料舟的組織和斷口進行分析,採用SIEMENS-500 型 X 射線衍射儀 (Cu Kα 輻射,λ= 0.1541nm) 測試鑭鉬合金板坯的結構組成和軋製後的板材織構。鉬鑭合金板與純鉬板的力學性能測試在電子萬能材料試驗機上進行,並用維氏硬度計測量硬度。蠕變性能測試在 RSW-30K 蠕變試驗機上進行。

鉬鑭合金料舟斷裂行為分析結論如下:

1.彌散分佈於鉬燒結坯中的 La2O3經交叉軋製後,一方面形成了沿縱向及橫向分佈的處於分段狀態的{001}<110>,{110}<100>,{111}<110> 3 種板織構,阻礙了晶粒長大,從而提高了再結晶溫度;形成了沿板材定向二維分佈的彌散質點,阻礙了高溫下晶界沿縱向及橫向的移動,從而減少了縱、橫向力學性能的差異,利於鉬鑭合金板的衝壓成型。

2.衝壓鉬舟前對 2.8 mm 厚 Mo-1.0% ,La2O3合金板及衝壓模具進行加熱至關重要,550 ℃是此規格鑭鉬合金板產生衝壓最大變形率的最佳加熱溫度。

3.鉬鑭合金料舟承受長期變溫變載荷後的斷裂是由於空位遷移與滑移面上的位錯滑移所導致韌窩撕裂,提高了材料的服役壽命,其機制為變形不均勻的蠕變斷裂,具有典型的塑性變形特徵。

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