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钼合金脆性机理

钼合金脆性机理是什么?

钼晶体属 bcc 结构,独立滑移系较少,在发生应力变形时,其晶粒间的协调变形能力差,晶界处易产生应力集中而导致裂纹,造成晶界断裂。同时,工业上采用各种技术制取的钼合金均含有少量O、C、N 等杂质,而这些残余杂质的存在严重影响了钼合金构件的力学性能和组织结构。

O、C、N 等杂质元素在钼中的溶解度很低。这些元素以氧化物、碳化物、氮化物等形式存在,且沉淀于晶界、亚晶界以及包括位错在内的缺陷周围,不但削弱晶界强度,而且阻碍位错运动,促成裂缝生成,使钼合金显示出典型的室温脆性。

钼合金

生产实践中,可通过AES方法分析O、C、N 等杂质元素对钼和钼合金力学性能的影响。碳对钼强度的影响很小,但对其延伸率的影响很大,如当碳含量从10mg/kg增至20mg/kg时,电子束熔炼所得钼合金的延伸率从10%迅速提高至45%,充分证明了碳元素有利于改善钼合金的塑性;而当碳含量继续增加时,钼合金的延性又缓慢下降。

氧含量越高的钼合金,其塑-脆转变温度也越高。同样随氮含量的增加,钼合金的临界屈服应力急剧下降,其塑-脆转变温度也急剧上升,说明钼合金中高含量氧和氮的存在可严重影响钼合金的力学性能。因此,控制好O、C、N 的含量是提高钼和钼合金可加工性及扩大其应用范围的关键。通过合金化、微合金化等方法可强化钼合金,从而扩大其在室温和高温下的应用范围。

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