热处理工艺对钼金属板材组织和性能影响的研究进展

摘要

金属钼是一种硬而坚韧的难熔金属,熔点高达2620°C,具有良好的耐腐蚀、抗蠕变和抗热震性,被广泛应用于航空航天、核工业及电子产业.钼及钼合金常通过粉末冶金制备,避免传统工艺制备工序复杂的同时保证了钼及钼合金的成分及成品质量.其体心立方结构和塑脆转变温度高,严重影响了钼和钼合金的成型加工性能及由资源向钼成品转化的经济效益.成型加工中常使用锻造和轧制手段进行变形,但是会造成严重的加工硬化.热处理工艺能简单有效地改善钼金属在加工过程中的残余应力、加工硬化等不利影响,提升产品的质量与性能.钼合金变形过程中,单向轧制时会产生{111}织构,在较高的变形量下,织构发生偏转,转至{112};交叉轧制时趋向{100}织构.轧制变形量为40％～90％,1200°C退火处理后钼合金板材均会完成再结晶,当温度升至1250°C以上时晶粒变得粗大,无论是单向轧制织构还是再结晶期间织构转化时织构均会存在.加热速率较快(>100 K/min)的情况下,钼合金的晶粒尺寸更细小.钼中掺入Ti、Zr、La等元素,会在亚晶界或晶界处形成碳化物或氧化物,改变微观组织,提升了再结晶温度,热处理后断裂方式从脆性断裂转变为韧性解理断裂,提升了钼合金的综合力学性能.本文综述了纯钼和钼合金板材的变形量、热处理工艺参数对其组织和性能影响的研究,对简化、有效生产高质量的钼板材过程给予理论指导,同时削减热处理能耗,有助于发展绿色热处理技术,并对未来钼板材热处理研究方向提出了展望.